Введение
1. Аналитический обзор исследований условий эксплуатации, напряженного состояния и прочности сосудов давления с патрубками 11
1.1. Условия эксплуатации, особенности конструирования и характеры отказа сосудов давления с патрубками 11
1.2. Методы исследования напряженного состояния тонкостенных штуцерных узлов 13
1.3. Анализ инженерных методик расчетной оценки напряженного состояния штуцерных узлов 17
1.4. Методы исследования несущей способности штуцерных узлов 23
1.5. Анализ применимости теории тонких оболочек при численном исследовании напряженного состояния штуцерных узлов 24
1.6. Исследование рациональных форм и конструктивного оформления штуцерных узлов сосудов давления 27
1.7. Основные выводы и постановка задачи 30
2. Расчетные исследования объемного напряженного состояния штуцерных узлов 32
2.1. Методические основы метода конечных элементов при исследовании осесимметричного напряженно-деформированного состояния 32
2.2. Напряженное состояние эллиптических днищ с патрубками и сферических днищ с патрубками, выполненными с торообразным переходом 38
2.3. Несущая способность сферических днищ с патрубками 47
3. Расчетные исследования штуцерных узлов разной конструкции, основанные на теории тонких оболочек 54
3.1. Методические основы МКЭ в теории тонких оболочек, реализованного в программном комплексе ТУ ПРОК 54
3.2. Границы применимости теории тонких оболочек при расчетах напряженного состояния сферического днища в зоне штуцерного узла, выполненного с торообразным переходом, и эллиптических днищ с патрубками 59
3.3. Сравнительные исследования напряженного состояния эллиптических днищ в зоне штуцерных узлов, выполненных с накладным кольцом и с монолитной вставкой 67
3.4. Вариантные исследования напряженного состояния цилиндрической оболочки с примыкающим патрубком 91
4. Экспериментальные исследования напряженного состояния и прочности несущих элементов эллиптических днищ с патрубками 96
4.1. Техника и методика эксперимента 96
4.2. Влияние реальной формы элементов штуцерного узла на напряженное состояние и прочность и сравнительный анализ напряженного состояния двух конструкций штуцерных узлов 108
4.3. Сравнительный анализ прочности штуцерных узлов с накладными кольцами и с монолитными вставками 130
4.4. Пластическое деформирование эллиптического днища в процессе на-гружения внутренним давлением до разрушения 137
5. Инженерная методика расчета напряженного состояния оболочек со штуцерными узлами разной конструкции 149
5.1. Рациональное проектирование штуцерных узлов в эллиптических днищах 149
5.2. Графическая и аналитическая аппроксимация результатов вариантных исследований коэффициентов увеличения напряжений в цилиндрической оболочке с примыкающим патрубком 155
5.3. Графическая и аналитическая аппроксимация результатов вариантных исследований коэффициентов увеличения напряжений в эллиптическом днище с примыкающим патрубком 161
5.4. Исследование температурных полей и напряжений в зоне соединения штуцера и оболочки при разных температурах сред 166
5.5. Оценка прочности и долговечности штуцерных узлов различных конструкций
173
Заключение 183
Основные выводы 184
Литература 186
Приложения 199
