Введение
Глава I Литературный обзор 13
1.1 Общая характеристика дефектов трубопроводов 13
1.2. Анализ прочностных особенностей сварных соединений 16
1.3. Оценка характеристик концентрации напряжений в сварных соединениях и дефектах труб 23
Глава II Экспериментальные исследований механических свойств сварных соединений и околошовной зоны 30
2.1. Методы механических испытаний 31
2.1.1. Испытания на растяжение 31
2.1.2. Испытания на изгиб 36
2.2. Влияние поверхностных дефектов на механические характеристики и прочностные свойства трубных сталей 38
2.3. Экспериментальная оценка прочности сварных соединений трубопроводов компрессорных станций 49
2.4. Стендовые гидравлические испытания прочности кольцевых сварных швов с дефектами 52
2.5. Анализ механических свойств сварных соединений трубопроводов по предельным состояниям 60
2.5.1. Испытания на растяжение 68
2.5.2. Результаты испытаний на статический изгиб
2.5.3. Испытания образцов на ударную вязкость Выводы по главе II 71
Глава III Компьютерное моделирование влияния макрогеометрии сварного соединения на прочность магистральных и технологических трубопроводов 73
3.1. Методы математического моделирования 73
3.2. Параметрическая модель сварного соединения трубопровода 82
3.2.1. Геометрическая модель 82
3.2.2. Граничные условия 86
3.2.3. Определения предельного давления для двух схем граничных условий на основе деформационного критерия разрушения 87
3.3. Компьютерное моделирование прочностных характеристик трубопроводных обвязок в соединениях с изменением диаметра труб 95
Выводы по главе III 103
Глава IV Анализ влияния пор, включений и других дефектов в объеме сварного шва на прочность стыка трубопроводов 104
4.1. Моделирование процессов упругопластического развития трещины в трубопроводах в зоне сварного шва 104
4.1.1. Моделирование микродефектов в рамках параметрической модели 106
4.1.2. Выбор критерия деактивации элемента 108
4.1.3. Конечно-элементное моделирование упругопластического разрушения цилиндрического образца при растяжении 109
4.2. Анализ напряженно-деформированного состояния сварного соединения трубопровода с учетом наличия микродефектов 113
4.2.1. Результаты численных исследований 116
4.2.2. Определение разрушающего давления для труб с дефектами на основе численного моделирования с учетом упругопластического характера разрушения 119
Выводы по главе IV 125
Общие выводы по работе 127
Список литературы 130
Приложение I
Приложение II
Приложение III
