Введение
1. Аналитический обзор исследований напряжённо деформированого состояния и прочности плоских крышек сосудов высокоео давления с патрубками 14
1.1. Условия эксплуатации плоских крышек сосудов давления и анализ литературных данных методов расчета напряженно-деформируемого состояния 14
1.2. Применение методов, основанных на теории тонких пластин и оболочек для расчета полей напряжений 17
1.3. Методы исследования напряженного состояния, дискретное моделирование, программная реализация МКЭ при определении НДС осесимметричной патрубковой зоны 21
1.4. Выводы. Формулирование цели и постановка задач диссертационной работы 26
2. Дискретное моделирование и параметрические конечно-элементные модели плоских крышек сосудов высокого давления с патрубками 29
2.1. Основные уравнения математической модели напряжённого состояния узлов ввода 29
2.2. Локально-управляемые двумерные конечно-элементные модели плоских крышек с патрубком и повышение точности расчёта НДС 37
2.3. Исследование достоверности получаемых результатов и устойчивости алгоритмов и особенности тестирования программных средств при исследовании концентрации напряжений в осесимметричной зоне 44
2.4. Выводы 58
3. Вариантные исследования патрубковых зон плоских крышек и зависимость характеристик ндс от основных конструктивных параметров 59
3.1. Параметрические модели узла ввода и автоматизация вариантных исследований его осесимметрисного объёмного НДС 59
3.2. Выбор основных конструктивных параметров плоских крышек с патрубками 62
3.3. Особенности влияния диаметра отверстия на коэффициент концентрации эквивалентных напряжений 66
3.4. Закономерности распределения напряжений в плоской крышке с патрубком 66
3.5. Выводы 74
4. Разработка инженерной методики оценки уровня концентрации напряжений в осесимметричной патрубковой зоне плоской крышки 75
4.1. Уточнённая расчетно-графическая методика определения коэффициента концентрации эквивалентных напряжений в патрубковой зоне 75
4.2. Уточнённая аналитическая методика оценки концентрации эквивалентных напряжений в патрубковой зоне плоской крышки 79
4.3. Выводы 87
5. Разработка конструктивных рекомендаций, направленных на повышение прочности плоских крышек с патрубком 88
5.1. Выбор конструктивно-рациональных вариантов плоских крышек с патрубком по их геометрическим характеристикам в зависимости от уровня концентрации интенсивности напряжений 88
5.2. Номограмма определения коэффициента концентрации эквивалентных напряжений в диапазоне значений (3.1.1) 93
5.3. Влияние радиуса галтельного перехода на расположение точек с максимальным уровнем напряжений и выбор конструктивно рациональных значений радиуса галтельного перехода 94
5.4. Рекомендации по размещению укрепляющего материала в зоне патрубков плоских крышек 98
5.5. Выводы 99
Заключение 100
Литература 103
Приложения 116
