ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Экспериментальное исследование изменения механических свойств материала днища и стенки резервуаров, обусловленного неравномерной осадкой основания из "Аварии резервуаров и способы их предотвращения" При длительной эксплуатации резервуаров происходит значительная неравномерная осадка их оснований, что, в свою очередь, приводит к возникновению длительного напряженно-деформированного состояния отдельных конструктивных элементов резервуара, в частности днища и стенки. [c.23] Поскольку эти конструктивные элементы резервуара, имеющего неравномерную осадку, работают в достаточно сложных условиях, вызывающих большие напряжения в отдельных зонах, а методов теоретического расчета напряжений в таких зонах в настоящее время нет, нами было проведено экспериментальное исследование напряженного состояния днища и стенки. [c.23] Сначала рассмотрим подробно днище резервуара. Оно представляет собой круглую пластину, лежащую на сплошном упругом основании. В самом общем случае нормальные напряжения в пластине складываются из нормальных напряжений от изгиба и из растягивающих или сжимающих от напряжений, возникающих в срединной плоскости, так называемых цепных напряжений. [c.23] Характер (тип) напряженного состояния пластины зависит в основном от соотношения толщины Ь и наименьшего характерного размера основания, характера связей, образующих опорный контур, вида нагрузки и характера ее распределения. [c.24] Днище резервуара при расчете в каждом конкретном случае может быть отнесено к одному из трех последних типов. Поскольку характер напряженного состояния исследуемого днища заранее неизвестен, эксперимент поставили таким образом, чтобы охватить все три последних типа. [c.24] Методика изготовления образцов. После тщательного визуального осмотра днища и анализа результатов нивелирования его площади был выявлен участок, где деформация наружного контура оказалась самой большой. Профиль днища по радиусу на исследуемом участке представлен на рис. 1.1. С помощью газовой резки этот участок, имеющий форму кругового сектора (рис. 1.2), был вырезан и использован для изготовления образцов. [c.24] Рисунок 1.3 - Схема заготовки образцов днищ резервуара для испытания, ориентированных по окружности и радиусу. [c.25] Образцы второй группы изготовили из материала слоев, содержащих и примыкающих к срединной плоскости. При маркировке им приписывали буквенный индекс С . [c.26] Образцы третьей группы изготовили из материала слоев, примыкающих к нижнему основанию пластины. При маркировке им приписывали буквенный индекс Н . [c.26] Методика эксперимента и обработка результатов измерения. Испытание образцов производили на разрывной машине Р-5 по стандартной методике, установленной ГОСТ 1497-84, Методы испытаний на растяжение . [c.26] При этом определяли следующие механические характеристики предел пропорциональности Опц, предел текучести о,, предел прочности (временное сопротивление на разрыв) Оар и относительное удлинение при разрыве 5. [c.26] Как известно, механические характеристики материала имеют существенный разброс значений (превышающий возможные ошибки эксперимента) и относятся к разряду случайных величин. Поэтому результаты испытаний были подвергнуты статистической обработке, включающей определение моментов до четвертого порядка включительно и построение одномерных законов распределения для каждой из названных выше механических характеристик. При этом основные параметры распределения механических характеристик определяли как для каждой зоны, так и средние по толщине листа. При построении одномерных законов распределения использовали только средние по толщине параметры. [c.26] Хо - начальное значение ряда распределения, выбираемое для удобства вычислений возможно ближе к середине ряда (в симметричных рядах оно расположено против наибольшей частоты). [c.27] По найденным четырем моментам можно достаточно хорошо аппроксимировать эмпирическое распределение, используя для этого кривые Пирсона или H.A. Бородачева. Полезным может оказаться применение ряда Грама-Шарлье. [c.28] Однако вначале целесообразно сопоставить эмпирическое распределение с наиболее простейшими законами, зависящими только от двух параметров. К ним относятся закон равномерной плотности и нормальный закон. [c.28] Эмпирические значения коэффициентов асимметрии и эксцесса, как правило, отличны от нуля, но это не является опровержением гипотезы нормальности в силу случайности самих параметров. [c.28] Ряд исследований показывает, что в случае нормального распределения рассматриваемых случайных величин многие статистики с увеличением объема частичных совокупностей тоже имеют нормальное или приближенное нормальное распределение. [c.28] Анализ полученных результатов. Построены графики изменения средних значений механических характеристик материала днища при переходе от одного пояса к другому (см. рис. 1.4). Причем для всех характеристик построено по четыре графика соответственно для материала верхней, средней и нижней зоны листа, а также в целом для каждого пояса (последние показаны на рисунке штрих - пунктирной линией). [c.29] Рисунок 1.4 - Графики изменения средних значений механических характеристик материала днища по радиусу резервуара (периферийная зона). [c.30] Следовательно, область заметного влияния изгибных напряжений совпадает с областью, где имеют место остаточные деформации и ограничена первыми тремя поясами. [c.31] Вернуться к основной статье