Исследование напряженного состояния элемента толстостенного трубопровода в условиях силового и коррозионного воздействия

Авторы

DOI:

https://doi.org/10.26577/JMMCS.2020.v105.i1.10
        68 57

Ключевые слова:

толстостенный элемент, упругопластическое состояние, коррозионные повреждения материала, пластическая неоднородность, функция разупрочнения

Аннотация

Исследовано напряженное состояние элемента толстостенного трубопровода в условиях силового и коррозионного воздействия в постановке плоской деформации. Материал элемента под действием внешних нагрузок переходит в упругопластическое состояние.  Коррозионное воздействие перекачиваемой среды приводит к разупрочнению материала в пластической зоне. Это разупрочнение материала учитывается специальной функцией неоднородности в условии пластичности Треска-Сен-Венана. Рассмотрена упругопластическая задача в осесимметричной постановке (равномерное давление) и  неосесимметричной постановке (неравномерное по контуру наружное давление). Задача решена методом совместного использования статических и физических уравнений для рассматриваемого упругопластического материала и методом возмущений в теории упругопластического тела. Дана оценка прочности и несущей способности толстостенного элемента при коррозионно-силовом воздействии.

Библиографические ссылки

1. СНиП 3.05-01-2010. “Magistral'nye truboprovody [Trunk pipelines]”
2. СП 33.13330.2012. “Raschet na prochnost' stal'nyh truboprovodov [Strength analysis of steel pipelines]”
3. A.G.Gareev, O.A.Nasibullina and R.G.Rizvanov “Izuchenie korrozionnogo rastreskivaniya magistral'nyh gazonefteprovodov [The study of corrosion cracking of gas and oil pipelines]”, Oil and gas business, 6(2012), http://www.ogbus.ru/ authors/Gareev2.pdf.
4. K.D.Basiyev et al. “Issledovanie processov zarozhdeniya i razvitiya korrozionno-mekhanicheskih treshchin na poverhnosti trub [Study of the processes of nucleation and development of corrosion-mechanical cracks on the surface of pipes]”, Bulletin of the Vladikavkaz Scientific Center, 3(2014), 56-61
5. G.P.Cherepanov “Mekhanika hrupkogo razrusheniya [Mechanics of brittle fracture]” (Moscow: Science, 1974): 640.
6. V.I. Astafiev, U.N.Radayev and L.V.Stepanova “Nelinejnaya mekhanika razrusheniya [Nonlinear fracture mechanics]” (Samara: SamSU Publishing House, 2001): 562.
7. A.I.Sadyrin “Modeli nakopleniya povrezhdenij i kriterii razrusheniya konstrukcionnyh uprugoplasticheskih materialov pri dinamicheskom nagruzhenii [Damage accumulation models and fracture criteria of structural elastoplastic materials under dynamic loading]”, Problems of strength and plasticity, 74(2012), 28-39
8. N.G.Rossina et al. “Korroziya i zashchita metallov. CHast'1. Metody issledovanij korrozionnyh processov [Corrosion and metal protection. Part 1. Research methods for corrosion processes]” (Ekaterinburg: Ural University Publishing House, 2019):108.
9. S.Ya.Kushrin, M.N.Mosyagin and A.S.Pesin “Processy razvitiya korrozionnyh treshchin pod napryazheniem magistral'nyh gazoprovodov pod vliyaniem izmeneniya ih vysotnogo polozheniya i katodnoj zashchity [Processes of development of corrosion cracks under stress of main gas pipelines under the influence of changes in their altitude position and cathodic protection]” (St.Petersburg: Nedra, 2010):168
10. Ovchinnikov I.I. “Issledovanie povedeniya obolochechnyh konstrukcij, ekspluatiruyushchihsya v sredah, vyzyvayushchih korrozionnoe rastreskivanie [Study of the behavior of shell structures operating in environments that cause corrosion cracking]”, Science 4(2012), 1-30.
11. Alimzhanov M.T. “Uprugoplasticheskaya zadacha, uchityvayushchaya neodnorodnost' mekhanicheskih svojstv materiala [Elastic-plastic problem, taking into account the heterogeneity of the mechanical properties of the material]”, Reports of the USSR Academy of Sciences 6(1978), 1281-1284.
12. Alimzhanov M.T. “O nakoplenii povrezhdenij i nesushchej sposobnosti elementov tolstostennyh konstrukcij [On the accumulation of damage and bearing capacity of elements of thick-walled structures]”, International journal “Problems of mechanical engineering and automation 1(1992), 58-64.
13. Alimzhanov A.M. “Dvumernaya uprugoplasticheskaya zadacha s lokal'noj plasticheskoj neodnorodnost'yu [Two-dimensional elastic-plastic problem from the local heterogeneity of plastic]”, Mechanics and modeling of technology processes 1(1997), 3-17.
14. Alimzhanov A.M. “Ploskaya uprugoplasticheskaya zadacha dlya neodnorodnogo tela s otverstiem [Flat elastic-plastic problem for a non-uniform body with a hole]”, Bulletin of the Russian Academy of Sciences. Mechanics of solids 2(1998), 119-138
15. Ivlev D.D. and Ershov L.V. “Metod vozmushchenij v teorii uprugoplasticheskogo tela [The perturbation method in the theory of an elastoplastic body]” (Moscow: Science, 1978).

Загрузки

Опубликован

2020-04-06

Как цитировать

Alimzhanov, A., & Shetiyeva, K. (2020). Исследование напряженного состояния элемента толстостенного трубопровода в условиях силового и коррозионного воздействия. Вестник КазНУ. Серия математика, механика, информатика, 105(1), 109–119. https://doi.org/10.26577/JMMCS.2020.v105.i1.10