Введение
1 Обзор литературы 6
1.1 Усталость и коррозионная усталость металлов 6
1.2 Характеристика условий нагружения 8
1.2.1 Типы циклов напряжений 8
1.2.2 Схемы нагружений 10
1.3 Малоцикловая усталость 12
1.4 Механизм усталостного разрушения металлов 15
1.5 Особенности развития усталостных трещин 19
1.6 Применение положений линейной механики разрушения для описания скорости роста усталостных и коррозионно-усталостных трещин 22
1.7 Модели, используемые для прогнозирования усталости 23
2 Обоснование выбора расчетных схем для нефтегазового оборудования 27
2.1 Полоса с краевой поперечной трещиной при одноосном растяжении 27
2.2 Поверхностная полуэллиптическая трещина в пластине конечной высоты и ширины под действием растягивающей нагрузки 28
2.3 Внешние полуэллиптические поверхностные трещины в цилиндрических сосудах 31
2.4 Цилиндрическая оболочка с защемленным торцом под действием внутреннего давления, содержащая осевую несквозную трещину 34
2.5. Поверхностная трещина произвольной формы в полупространстве 36
3 Экспериментальное определение трещиностойкости стали 39
3.1 Методика проведения усталостных испытаний 39
3.2 Результаты исследований 43
3.3 Микроструктурный и фрактографический анализ 51
3.3.1 Микроструктурный анализ 51
3.3.2 Фрактографические исследования 52
4 Определение остаточного ресурса нефтегазового оборудования 59
4.1 Расчет остаточного ресурса для случая полосы с краевой поперечной трещиной при одноосном растяжении 59
4.2 Расчет остаточного ресурса для случая поверхностной полуэллиптической трещины в пластине конечной высоты и ширины под действием растягивающей нагрузки 65
4.3 Расчет остаточного ресурса для случая внешней полуэллиптической поверхностной трещины в цилиндрических сосудах 77
4.4 Расчет остаточного ресурса для случая цилиндрической оболочки с защемленным торцом под действием внутреннего давления, содержащей осевую несквозную трещину 81
4.5 Расчет остаточного ресурса нефтегазового оборудования для случая поверхностной трещины произвольной формы в полупространстве 89
4.5.1 Поверхностная трещина треугольной формы 89
4.5.2 Поверхностная трещина полуэллиптической формы 94
Основные результаты и выводы 100
Список литературы 101
Приложения 112
