Досліджено закономірності розвитку форми фронту кутових тріщин за умов ізотермічного та термомеханічного циклічного навантаження. На зразках зі сплавів ЕІ698 та ЕІ617 показано вплив навантажуючих чинників на сталість форми фронту тріщини відриву.

Викладено методику розрахунку термонапруженого стану деталей машин із багатошаровими теплозахисними покриттями в тривимірній постановці, що базується на використанні пакета програм скінченноелементного аналізу SPACE. Проведено детальний аналіз теплового та термонапруженого стану клиновидних моделей лопаток ГТД з покриттями різної товщини при термоциклічному навантаженні. Встановлено характер впливу товщини покриттів на тепловий та напружений стан у півциклах нагрівання та охолодження.

Запропоновано розрахунково-експериментальну методику вивчення впливу циклічного термомеханічного навантаження, яким вважається одночасний вплив на досліджуваний об'єкт циклічного механічного навантаження та змінної температури, що викликає термічні напруження, на розвиток тріщин утоми в зразках із трикутним поперечним перетином. Подано результати розрахунків коефіцієнтів інтенсивності напружень у пружній постановці для кутової тріщини нормального відриву у випадку навантаження чистим згином і для навантаження несталою температурою. Досліджено тріщиностійкість сплавів ХН70ВМТЮ (ЕІ617) та ХН73МБТЮ (EІ1698) за умов постійної температури та термомеханічного навантаження. Побудовано кінетичні діаграми утомного руйнування сплавів за умов постійної температури і для двох режимів термоциклювання на припороговій та середньоамплітудній ділянках.

Проаналізовано напружений стан двох типів трійників, у яких штуцер перетинається з основною трубою під кутом 45 та 90 °. Характер розподілу напружень у трійниках ілюструє особливості їх роботи під дією внутрішнього тиску та згинаючих моментів, прикладених у площині трійника. На основі теорії міцності питомої потенціальної енергії формозміни визначено коефіцієнти концентрації напружень для всіх розглянутих варіантів навантаження. Розрахункові коефіцієнти концентрації напружень порівнюються з експериментальними, одержаними іншими авторами.

Запропонована розрахунково-експериментальна методика для вивчення впливу термомеханічного навантаження на розповсюдження кутової втомної тріщини під дією циклічного навантажування. Побудована тарувальна залежність коефіцієнта інтенсивності навантаження від відносного радіуса тріщини. Наведено обмежені кінетичні діаграми жароміцного сплаву ХН73МБТЮ (ЭИ698ВД) для температур 20 і 600 °C.

Проаналізовано напружений стан трійника, в якому штуцер розташовано відносно осі труби під кутом 90 і 45 °, за дії крутильних і згинальних моментів, що викликають кручення і згин із площини трійника. Показано вплив кута нахилу штуцера на характер зміни компонент тензора напружень для різних видів навантажень. За теорією міцності питомої потенціальної енергії формозміни встановлено значення коефіцієнтів концентрації напружень для всіх розглянутих варіантів навантаження.

Розглянуто можливість використання програмних засобів для розрахунку напружено-деформованого стану елементів конструкцій з метою вирішення геологічних і технічних завдань, які супроводжують геологорозвідувальні роботи. Показано, що спрощені постановки пружних і пружнопластичних завдань дають можливість моделювати технічні об'єкти за умов статичного та квазістатичного навантаження. Для моделювання геологічних процесів або їх фрагментів необхідні складніші моделі з великими деформаціями середовища, змінною масою тіл та їх руйнуванням.

Рассмотрена возможность использования программных средств для расчета напряженно-деформированного состояния элементов конструкций к решению геологических и технических задач, сопровождающих геологоразведочные работы. Показано, что упрощенные постановки упругих и упругопластических задач позволяют моделировать технические объекты в условиях статической и квазистатической нагрузки. Для моделирования геологических процессов или их фрагментов необходимы более сложные модели с большими деформациями среды, переменной массой тел и их разрушением.

Possibility of software application for calculation of stress-strain-state of constructional elements for geological and technical purposes during geological prospecting works is considered. Simplified versions of elastic and elastic-ductile problems allow to model technical objects under conditions of static and quasistatic loading. Modeling of geological processes or their fragments requires more complicated models with large medium deformations, variable solid masses, and solid destruction.

Приведены методика и основные результаты уточненной оценки напряженно-деформированного состояния узла сварного соединения "горячего" коллектора с патрубком парогенератора реактора ВВЭР-1 000 АЭС при более полном учете реальных условий погружения при эксплуатации. При расчетах учитывались напряжения, вызванные некомпенсированным термическим расширением элементов энергетической установки. Согласно результатам расчетов методом конечных элементов с использованием трехмерной модели уровень локальных напряжений в области узла превышает предел текучести металла. Расчетные напряжения на внешней поверхности патрубка удовлетворительно согласуются с результатами натурной тензометрии.

Приведены уточненные результаты оценки напряженно-деформированного состояния узла приварки "горячего" коллектора к корпусу парогенератора реакторов ВВЭР-1000 "малой" и "большой" серий с использованием трехмерных моделей. Показано, что компоновка парогенераторов в реакторах оказывает влияние на максимальные напряжения в области сварного шва.

Принципиальная схема геоинформационной системы (ГИС) включает базу данных о состоянии участков трубопроводов и аналитический блок для принятия соответствующих решений. Отличительными особенностями ГИС является возможность оценки опасностей и риска аварий трубопровода с учетом прогнозирования остаточного ресурса на основе статистической обработки результатов обследования в шурфах, оценки динамики приповерхностной части литосферы в районах пролегания трубопроводов, определения напряженно-деформированного состояния типовых элементов трубопроводов методом конечных элементов, в том числе при наличии поверхностных нетрещиноподобных дефектов.

Індекс рубрикатора НБУВ: З464.21-04

Рубрики:

Водоводяні реактори

Шифр НБУВ: Ж61773 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Отмечено, что дополнительный нагрев утолщенной части патрубка парогенератора при послеремонтной термообработке узла приварки коллектора к патрубку приводит к снижению уровня остаточных растягивающих напряжений. Показано, что при проведении гидроиспытаний, выполняемых после термообработки, происходит уменьшение неупругих деформаций на внутренней поверхности патрубка, что повышает циклическую долговечность узла.

Представлены результаты расчетов кинетики напряженно-деформированного состояния и коэффициентов интенсивности напряжений для поверхностных и поднаплавочных кольцевых трещин при моделировании режима аварийного охлаждения активной зоны реактора ВВЭР-1000. Методика расчета базируется на смешанной формулировке метода конечных элементов, обеспечивающей устойчивость численного решения и высокую точность получения результатов как для перемещений, так и для напряжений и деформаций. Выполнен анализ влияния густоты конечноэлементного разбиения в окрестности вершины поверхностной и поднаплавочной кольцевых трещин на точность и сходимость вычисления параметров механики разрушения при моделировании термошока. Приведены результаты расчетов кинетики коэффициентов интенсивности напряжений с учетом истории термосилового нагружения и полей остаточных технологических напряжений. Показано, что игнорирование в расчетах коэффициентов интенсивности напряжений для поднаплавочных трещин истории упругопластического деформирования и полей остаточных технологических напряжений может привести к переоценке прочности и ресурса корпуса реактора.

С помощью метода конечных элементов и средств электротензометрии исследована концентрация напряжений в зоне коррозионных повреждений трубопроводов, моделировавшихся поверхностями эллипсоида и цилиндра. Показано, что данные дефекты могут создавать угрозу циклического упругопластического разрушения при условии обеспечения статической прочности. Уточнена приближенная зависимость для определения концентрации напряжений в зоне поверхностных коррозионных повреждений.

Выполнен анализ напряженного состояния трубопровода с объемным дефектом на внутренней поверхности трубы для различных вариантов ремонтных работ, направленных на продление остаточного ресурса трубопровода. Показано, что установка двух бандажей, располагаемых симметрично относительно дефекта на расстоянии удвоенной длины дефекта, позволяет существенно снизить коэффициент концентрации напряжений и продлить остаточный ресурс трубопровода. При этом сохраняется возможность осуществления послеремонтного мониторинга дефектного участка.

Рассмотрены современные подходы расчетного анализа к оценке сопротивления разрушению элементов ответственного оборудования 1-го контура АЭС с ВВЭР. Отмечено, что решение вопросов обоснования безопасной эксплуатации, оценки целостности корпуса реактора и продления его ресурса существенно зависит от результатов расчета кинетики напряженно-деформированного состояния, адекватного учета полей остаточных технологических напряжений и деформаций, достоверной оценки параметров нелинейной механики разрушения. Развита общая методика расчетного анализа на сопротивление разрушению корпусов реакторов ВВЭР при моделировании аварийных режимов охлаждения. Сформулированы основные положения упругопластического расчета кинетики напряженно-деформированного состояния корпусов реакторов с учетом полей остаточных технологических напряжений и деформаций, а также предложена расчетная методика определения параметров разрушения постулируемой трещины. С применением разработанных методов расчета и программного обеспечения показано существенное влияние на расчетную оценку сопротивления разрушению корпусов реакторов ВВЭР-1000 таких факторов, как история термосилового нагружения и упругопластическое деформирование металла в окрестности фронта постулируемой трещины, остаточная технологическая напряженность, регулярность и плотность конечно-элементной сетки в окрестности фронта расчетной трещины, процедура вычисления параметров упругопластического разрушения в дискретных моделях метода конечных элементов. Показано, что уточненный упругопластический расчет на стадии разгрузки металла в окрестности фронта трещины при термошоке корпуса реактора может позволить обосновать дополнительные резервы прочности и ресурса корпуса реактора, а неучет истории нагружения и остаточной напряженности после термообработки приводит к неконсервативной оценке сопротивления разрушению узла соединения коллектора с корпусом парогенератора ПГВ-1000 при моделировании эксплуатационного цикла нагружения.

Представлены результаты расчетной оценки полей остаточных технологических напряжений при моделировании режимов термической обработки в зоне сварного шва N 111 и расчетного анализа эксплуатационных напряжений и сопротивления разрушению узла приварки коллектора к корпусу парогенератора ПГВ-1000М при моделировании эксплуатационного цикла нагружения.

Рассмотрено влияние объемного поверхностного дефекта на напряженно-деформированное состояние тройникового соединения и его прочность при циклическом изменении внутреннего давления при расположении дефекта на поверхности трубы, противолежащей ответвлению. Результаты расчетов показывают, что для оценки остаточного ресурса Т-соединения в этом случае может быть использована в качестве консервативной оценки предложенная раннее инженерная методика оценки циклической прочности прямолинейного трубопровода. Этот вывод сделан на основе серии расчетов МКЭ. Достоверность полученных результатов проверена в ходе циклических испытаний полноразмерного тройника.

Представлено результати розрахунків в пружно-пластичній постановці опору руйнуванню полого циліндра з дефектом у вигляді тріщини, яка знаходиться в вершині каверни. Одержані дані порівняно з результатами розв'язку в пружній постановці задачі про розтяг полого циліндра з дефектом у вигляді тріщини, яка знаходиться в вершині каверни, а також з результатами розв'язку для циліндра з тріщиною.

Сформулированы методические положения и порядок проведения уточненного расчета напряженно-деформированного состояния и сопротивления разрушению узлов приварки коллекторов теплоносителя к корпусу парогенератора ПГВ-1000М. Приведены результаты упругопластического анализа сопротивления разрушению узла приварки с поверхностными дефектами различной формы при моделировании расчетного цикла эксплуатационного нагружения и режима аварийной ситуации. Согласно полученным данным деформационная история нагружения, остаточная технологическая напряженность и учет протяженных поверхностных повреждений существенно влияют на расчетную оценку сопротивления разрушению узла приварки. Показано, что традиционный линейно-упругий расчет сопротивления разрушению узлов приварки не обладает достаточной степенью консерватизма, что приводит к завышенной оценке их прочности.