ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ТОНКИХ ОБОЛОЧЕК МАГНИТНЫМ МЕТОДОМ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ВНУТРЕННЕГО ДАВЛЕНИЯ И ИМИТАЦИИ ВЕТРОВЫХ НАГРУЗОК (ЧАСТЬ II)

Р. Б. Тукаева, Р. Р. Амирова, И. Р. Кузеев

Аннотация


Статья посвящена изучению напряженно-деформированного состояния (НДС) колонного аппарата при воздействии внутреннего избыточного давления и ветровой нагрузки и является продолжением исследований, опубликованных в [1]. Существующие методы расчетов на прочность основаны на упрощенном представлении колонного аппарата и не позволяют получить комплексную картину его реального напряженно-деформированного состояния с учетом остаточных напряжений и геометрических особенностей, которые могут отличаться существенной неоднородностью. На первом этапе нами был произведен теоретический анализ распределения и соотношения напряжений, возникающих в цилиндрическом корпусе колонного аппарата от внутреннего давления и изгибающих сил от ветровых нагрузок в различных расчетных сечениях; а также разработан лабораторный стенд с моделью колонного аппарата для проведения экспериментальных исследований. Рассматривается понятие «эффективные напряжения», поскольку методы оценки напряжений с применением физических полей не различают остаточные напряжения, которые суммируются с напряжениями, возникающими при внешних воздействиях. Остаточные напряжения носят локальный характер и их практически невозможно предсказать. С использованием прибора ИН-01м для измерения остаточной намагниченности осуществлены экспериментальные исследования НДС колонного аппарата и произведено сравнение опытных значений напряжений с теоретическими. Показано, что если измерения произведены в зонах, где остаточные напряжения малы, то наблюдается удовлетворительное совпадение теоретических и опытных величин механических напряжений. Установлено, что эффективные напряжения практически совпадают с эквивалентными напряжениями, определенными по четвертой теории предельного состояния. Расхождение эквивалентных и эффективных напряжений составляет 10-12 % для плоского напряженного состояния.

Ключевые слова


напряженно-деформированное состояние;остаточная намагниченность;ветровая нагрузка;внутреннее давление;эффективные напряжения;эквивалентные напряжения;stress-strain state;remaining magnetization;wind load;inner pressure;effective stresses;equivalent stresses;

Полный текст:

PDF

Литература


Тукаева Р.Б., Амирова Р.Р., Кузеев И.Р. Разработка экспериментального метода исследования напряженно-деформированного состояния и теоретический анализ напряжений при воздействии ветровых нагрузок и внутреннего давления на модель колонного аппарата (Часть I) // Нефтегазовое дело. 2018. Т. 16, № 1. С. 102-109

Дубов А.А. Проблемы оценки остаточного ресурса стареющего оборудования // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2003. № 4. С. 41-44

Кузеев И.Р., Наумкин Е.А., Самигуллин А.В., Зарипов М.З. Особенности распределения магнитных свойств в материале оболочковой конструкции на начальном этапе циклического нагружения // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». 2015. №1. С. 261-274. URL: http://ogbus.ru/issues/1_2015/ogbus_1_2015_ p261-274_KuzeevIR_ru.pdf.

Кузеев И.Р., Наумкин Е.А., Кондрашова О.Г. Оценка адаптивности свойств металла по изменению его магнитных характеристик для определения ресурса безопасной эксплуатации нефтегазового оборудования // Нефтегазовое дело. 2006. Т. 4. № 2, С. 124-133

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

Загидулин Р.В., Загидулин Т.Р. Оценка напряженно-деформированного состояния и остаточного ресурса стальных изделий и металлоконструкций по величине поля остаточной намагниченности металла // Матер. 20-й Всерос. науч.-техн. конф. по неразрушающему контролю и технической диагностике (3-6.03.2014). г. Москва, 2014. С. 321-324

ООО «НТЦ «СПЕКТР»: официальный сайт [Электронный ресурс]. URL: http://ntc-spector.ru/ indicators.html

Загидулин Р.В., Загидулин Т.Р., Аминев А.Ф., Осипов К.О. Зависимость напряженности поля остаточной намагниченности при несогласованном изменении механических напряжений в плоскости металла // Нефтегазовое дело. 2016. Т. 14. № 3. С. 165-173




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ngdelo-2018-3-96-106

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2018 Р. Б. Тукаева, Р. Р. Амирова, И. Р. Кузеев

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

УФА, УГНТУ, 2017