ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СОГЛАСОВАННОГО, ПЛОСКОГО, НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ МЕТАЛЛА ОБРАЗЦОВ СТАЛЬНОЙ ТРУБЫ ПО МАГНИТНЫМ ДИАГНОСТИЧЕСКИМ ПАРАМЕТРАМ

Р. В. Загидулин, Т. Р. Загидулин, А. Ф. Аминев, К. О. Осипов, А. В. Кагарманов

Аннотация


Приведены результаты экспериментальных исследований плоского, напряженно-деформированного состояния (НДС) металла образцов стальной трубы по напряженности поля остаточной намагниченности и коэрцитивной силе металла. Показано их согласие с аналитическими выражениями для зависимости магнитных диагностических параметров с эквивалентными механическими напряжениями металла в плоском НДС. Результаты экспериментальных исследований показывают справедливость аналитических выражений, устанавливающих зависимость напряженности поля остаточной намагниченности металла деформированного и деформируемого стального изделия от эффективного механического напряжения, а также коэрцитивной силы металла деформированного стального изделия от эффективного механического напряжения. Экспериментально установлено постоянство магнитоупругой чувствительности напряженности поля остаточной намагниченности, вытекающее из теоретических формул для одноосного и плоского НДС металла. Показана состоятельность способа оценки эффективного остаточного и суммарного механического напряжения металла стального изделия в плоском НДС на основе эмпирической зависимости напряженности поля остаточной намагниченности от механического напряжения металла, полученной в одноосном НДС. На основе экспериментальных данных и расчетных формул зависимости напряженности поля остаточной намагниченности и коэрцитивной силы металла для плоского НДС металла определены величины эффективных остаточных и суммарных механических напряжений металла образцов стальных труб. Показано, что величина и знак окружных и продольных остаточных механических напряжений металла образцов стальной трубы влияет на характер зависимости коэрцитивной силы металла в плоском НДС, который может существенно отличаться от случая одноосного НДС. Результаты исследований плоского НДС металла образцов стальных труб, изготовленных из разных марок конструкционных сталей, полученные по напряженности поля остаточной намагниченности и коэрцитивной силе металла, полностью согласуются между собой.

Ключевые слова


плоское;напряженно-деформированное состояние металла;коэрцитивная сила;остаточная намагниченность;напряженность поля остаточной намагниченности;эффективное механическое напряжение;plane stress-strain state of metal;coercive force;residual magnetization;residual magnetic field strength;effective mechanical strain;

Литература


Неразрушающий контроль. Магнитные методы контроля: справочник в 7 т.; под общ. ред. В. В. Клюева. М.: Машиностроение, 2004. Т.6. 832 с.

Магнитный контроль напряженно-деформированного состояния и остаточного ресурса сосудов, работающих под давлением / Б. Е. Попов, Е. А. Левин, В. С. Котельников, Г. Я. Безлюдько и др. // Безопасность труда в промышленности. 2001. № 3. С. 25-30.

МУ РД ИКЦ «Кран» 007-97. Магнитный контроль напряженно-деформированного состояния и остаточного ресурса подъемных сооружений при проведении их обследования и техническом диагностировании. М., 2002. 55 с.

МУ РД ИКЦ «Кран» 099-99. Магнитный контроль напряженно-деформированного состояния и остаточного ресурса сосудов, работающих под давлением, при проведении экспертизы промышленной безопасности. М., 2002. 37 с.

Методика исследования напряженно-деформированного состояния изделий из ферромагнитных материалов. Уфа: БашГУ, 2014. 34 с.

Коэрцитиметрический контроль трубопроводов в условиях двухосного напряженного состояния / Р. В. Агиней, А. С. Кузьбожев, Ю. А. Теплинский, И. Н. Андронов //Контроль. Диагностика. 2005. № 6. С.14 - 16.

Бердник М. М., Александров Ю. В., Агиней Р. В. Исследование влияния плоского напряженного состояния на изменение магнитных характеристик трубных сталей // Контроль. Диагностика. 2011. №1. С.22 - 26.

Загидулин Р. В., Загидулин Т. Р. Исследование зависимости поля остаточной намагниченности от напряженно-деформированного состояния металла стального изделия. 2. // Контроль. Диагностика. 2011. № 8 (158) С.14 - 20.

Zagidulin R. V., Zagidulin T. R. Nondestructive Evaluation Tightening EffortSteel Bolts and Studs in Casing Power Plant Equipment Using the Metal Strain Indicator IN-01m - 11th European Conference on Non-Destructive Testing (ECNDT 2014), October 6-10, 2014, Prague, Czech Republic. 175 р.

Загидулин Т. Р. Исследование и разработка метода локального магнитного контроля напряженно-деформированного состояния металла элементов корпусного оборудования и металлоконструкций: дис…. канд. техн. наук. Уфа, 2015. 134 с.

Дарков А. В., Шпиро Г. С. Сопротивление материалов. М.: Высшая школа, 1989. 624 с.

Загидулин Р. В., Загидулин Т. Р., Аминев А. Ф. Зависимость напряженности поля остаточной намагниченности от величины механических напряжений в плоскости металла. Ч. I // Нефтегазовое дело. 2016. Т.14, № 1. С.225-233. URL: http://ngdelo.ru/article/view/4069

Загидулин Р. В., Загидулин Т. Р., Аминев А. Ф. Исследование напряженности поля остаточной намагниченности металла тонкостенных сосудов в плоском напряженно-деформированном состоянии. Ч. II // Нефтегазовое дело. 2016. Т.14, № 1. С.234-243. URL: http://ngdelo.ru/article/view/4070

Конструкционные материалы: справочник/ Б. Н. Арзамасов, В. А. Бромстроем, Н. А. Буше и др.; под общ. ред. Б. Н. Арзамасова. М.: Машиностроение, 1990. 688 с.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2016 Р. В. Загидулин, Т. Р. Загидулин, А. Ф. Аминев, К. О. Осипов, А. В. Кагарманов

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

УФА, УГНТУ, 2017