Введение
1 Проблемы трубопроводного транспорта и современное состояние методов оценки надёжности трубопроводов 13
1.1 Анализ условий эксплуатации трубопроводных систем 13
1.2 Выявление причин разрушения трубопроводов 19
1.3 Обзор и анализ методов количественной оценки наджности линейной части трубопроводов и нормирования дефектов в стенках труб 22
2 Разработка технологии решения задач механики разрушения в среде CAE-системы ansys 32
2.1 Идеализация трещиноподобных дефектов 33
2.2 Конечно-элементное моделирование поверхностных трещин полуэллиптической формы 35
2.3 Вычисление значений коэффициентов интенсивности напряжений вдоль фронта поверхностной трещины 38
2.4 Расчт контурного J-интеграла методом интегрирования по области 40
2.5 Вычисление значений J-интеграла вдоль фронта поверхностной трещины 47
2.6 Пример моделирования поверхностной трещины в трубе 48
2.7 Тестирование разработанных программ-макросов 52
Выводы по разделу 2 58
3 Параметрический расчёт коэффициентов интенсивности напряжений для труб с поверхностными трещинами 59
3.1 Осевая трещина 62
3.2 Окружная трещина 71
3.3 Аппроксимация табличных данных 80
Выводы по разделу 3 84
4 Вычислительная оценка остаточного ресурса трубопровода при наличии трещиноподобных дефектов 86
4.1 Выбор численного метода решения задачи статистической динамики 86
4.2 Выбор способа схематизации случайных процессов нагружения трубопроводных систем 91
4.3 Разработка алгоритмов оценки остаточного ресурса трубопровода при наличии поверхностной трещины
4.3.1 Алгоритм оценки ресурса трубопровода методом интерполяционных полиномов 101
4.3.2 Алгоритм оценки ресурса трубопровода методом статистических испытаний 106
4.4 Разработка программы PipeResource 109
4.4.1 Функциональные возможности программы 111
4.4.2 Входные данные 111
4.4.3 Представление результатов расчта 114
4.4.4 Интерфейс программы 115
4.5 Пример расчта остаточного ресурса трубопровода при случайных воздействиях 122
Выводы по разделу 4 127
5 Разработка метода нормирования размеров трещиноподобных дефектов в стенках трубопроводов 129
5.1 Определение области допустимых размеров трещин 130
5.2 Примеры нормирования размеров поверхностных трещин 132
Выводы по разделу 5 136
Заключение 137
Список использованных источников 139
