Введение
ГЛАВА 1 Состояние вопроса и задачи исследования 9
1.1 Анализ специфики работы стальных вертикальных резервуаров 9
1.2 Аварии и причины нарушения работоспособности резервуаров 12
1.3 Анализ методик расчета остаточного ресурса резервуаров 17
1.4 Анализ исследований роста усталостных трещин в условиях двухосного нагружения 28
1.4.1 Влияние вида двухосного нагружения на скорость роста трещины 28
1.4.2 Конструкция образцов для двухосного нагружения 29
1.5 Выводы по 1 главе. Постановка задач исследования 32
ГЛАВА 2 Исследование напряженно–деформированного состояния стальных вертикальных резервуаров с поверхностной полуэллиптической трещиной 34
2.1 Коэффициенты интенсивности напряжений для цилиндрических оболочек 34
2.2 Планирование численного эксперимента по исследованию коэффициентов интенсивности напряжений в первом поясе резервуаров 37
2.3 Исследование напряженно-деформированного состояния резервуаров методом конечных элементов 39
2.4 Конечно-элементные модели резервуаров с поверхностной трещиной. Обоснование сходимости результатов 54
2.4.1 Метод подмоделирования 54
2.4.2 Конечно-элементная модель поверхностной полуэллиптической трещины 57
2.4.3 Верификация методики расчета коэффициента интенсивности напряжений 60
2.5 Исследование коэффициентов интенсивности напряжений
поверхностной полуэллиптической трещины в первом поясе резервуаров 62
2.6 Выводы по 2 главе 70
ГЛАВА 3 Экспериментальные исследования параметров циклической трещиностойкости металла стенки стального вертикального резервуара 72
3.1 Описание испытательного оборудования 72
3.2 Обоснование материала и конструкции экспериментального образца 75
3.3 Проведение испытаний по определению характеристик циклической трещиностойкости при двухосном нагружении 86
3.4 Характеристики циклической трещиностойкости стали Ст3 при двухосном нагружении 95
3.5 Выводы по 3 главе 104
ГЛАВА 4 Методика прогнозирования остаточного ресурса стальных вертикальных резервуаров с учетом двухосного нагружения 105
4.1 Стохастическая и детерминированная модели прогнозирования срока безопасной эксплуатации резервуаров 105
4.2 Методика определения срока безопасной эксплуатации основного металла стенки резервуаров при малоцикловом нагружении 107
4.2.1 Исходные данные 107
4.2.2 Порядок выполнения расчета 108
4.3 Пример расчета срока безопасной эксплуатации основного металла первого пояса резервуара с поверхностной трещиной 110
4.4 Программный комплекс для расчета остаточного ресурса стенки резервуаров с трещиноподобными дефектами 119
4.5 Выводы по 4 главе 121
Заключение 123
Список литературы 125
