|
32 коэффициента интенсивности напряжений; эквивалентного напряжения (коэффициенты концентрации); накопленной деформации. Анализ показывает, что классическим подходом в части оценки прочности при статическом нагружении трубопроводных систем является определение коэффициентов концентрации от дефектов и использование какой-либо общепринятой теории прочности, что и делаем далее в работе. Другой подход для решения задач прочностной работоспособности и оценок механической надёжности состоит в разработке алгоритмов и программ стохастического метода конечных элементов. Метод позволяет определить не только номинальные значения искомых параметров, но и их дисперсию [103]. Известно, что для случаев малых флуктуаций параметров конструкций и процессов в них можно построить алгоритм вычисления вероятностных характеристик исходных параметров, например, на основе метода возмущений, известного применительно к нелинейным задачам как метод малого параметра. Как было показано, при решении задач надежности для проведения вероятностных оценок необходимо знать не только номинальные значения искомых параметров, но и их дисперсию. Предложенные подходы с использованием МКЭ необходимо развивать в части разработки алгоритмов, которые позволяли бы решать стохастические задачи механики сплошной среды. Для случаев малых флуктуации параметров конструкций и процессов в них можно построить алгоритм вычисления вероятностных характеристик исходных параметров, например, на основе метода возмущений, известного применительно к нелинейным задачам как метод малого параметра. Методическую сторону получения основных соотношений стохастического метода конечных элементов рассмотрим на примере задачи исследования напряженно-деформированного состояния как детерминированной основы для получения количественных оценок |
♦ 31,25% 37,5% 50% 62,5% относительная глубина дефекта Критерии: □ КИН; О эквивалентное напряжение; • накопленная деформация. Рис. 1.9. Зависимости предельного давления, рассчитанного с использованием различных критериев прочности, от относительной глубины острого дефекта. Сравнение проведено для критериев: коэффициента интенсивности напряжений; эквивалентного напряжения (коэффициенты концентрации); накопленной деформации. Анализ показывает, что классическим подходом в части оценки прочности при статическом нагружении трубопроводных систем является определение коэффициентов концентрации от дефектов и использование какой-либо общепринятой теории прочности, что и делаем далее в работе. Общая блок-схема технической диагностики исследуемых конструкций показана на рис. 1.10. При этом наиболее важным элементом, исходя из поставленных задач оценки прочностной работоспособности, является прямое измерение напряжений. Как показал анализ, прямые измерения целесообразно производить магнитно-шумовым методом [40], а контроль состояния металла и сварных соединений магнитопорошковым и ультразвуковым методами. Для этого используем измерители напряжений, приборы ультразвукового контроля (УЗК) и магнитопорошковую дефектоскопию (рис. 1.10). 29 |