Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса и постановка задачи 10
2. Напряженно-деформированное состояние резервулрных конструкций при действии эксплуатационшй нагрузки 43
2.1. Безмоментное НДС оболочки корпуса резервуаров 44
2.2. Анализ НДС различных конструктивных схем нижнего опорного узла РВС 48
2.2.1. Жесткая заделка оболочки корпуса в основании . 48
2.2.2. Шарнирное соединение стенки с днищем 57
2.2.3. НДС нижнего узла резервуара вместимостью V 2.2.4. НДС нижнего узла резервуара большой вместимости (V>IO тыс.м3) 68 2.2.5. Методика определения осадки фундаментного кольца при действии эксплуатационной нагрузки 85 2.3. Методика расчета на прочность верхних узлов РВС различных типов 89 2.3.1. Резервуар с плавающей крышей 89 2.3.2. Резервуар со стационарным покрытием 93 2.4. НДС конструкции затвора мягкого типа 96 2.5. Определение резерва плавучести крыши (понтона) . 106 3. Методика моделирования конструкций РВС 110 3.1. Классификация методов моделирования строительных конструкций НО 3.2. Выбор методов моделирования и подобия для резер-вуарных конструкций 114 3.3.1. Вероятностно-статистический подход к определению индикаторов подобия конструкции РВС 126 3.3.2. Вычисление вероятности подобия 129 3.3.3. Методика перехода от параметров модели к параметрам реальной конструкции резервуара 132 3.3.4. Оценка точности результатов экспериментальных исследований 139 4. Выбор материала моделей рвс. планирование и технология подготовительных экспеешштальньк работ 142 4.1. Определение масштаба моделирования и анализ физико-механических свойств материалов для исследования прочности строительных конструкций на моделях 142 4.2. Планирование эксперимента и исследования физико-механических свойств материала моделей РВС 148 4.2.1. Деформационные свойства материала в зависимости от изменения температуры 149 4.2.2. Обработка экспериментальных данных и составление уравнения регрессии 158 4.2.3. Ползучесть материала моделей РВС 161 4.2.4. Механические свойства материала моделей РВС . 164 4.3. Поверочные испытания на прочность основных соединений и узлов моделей РВС 169 4.4. Пример моделирования конструкции РВС с плавающей крышей вместимостью 50 тыс.м3 173 4.4.1. Определение геометрических и упругих параметров модели резервуара 173 4.4.2. Оценка ожидаемой точности результатов измерения исследуемых параметров прочности конструкции резервуара на модели 176 4.5. Проектирование и технология изготовления моделей РБС с плавающей крышей вместимостью 50 тыс.м3 183 4.6. Проектирование и технология изготовления экспери ментального стенда 187 5. Исследование прочности конструкций рвс с плавающей крышей вместимостью 50 тыс.м3 в лабораторных условиях 195 5.1. Анализ методов измерения параметров НДС строительных конструкций. Тензометрический метод измерения дефор маций на моделях РВС 195 5.1.1. Технические средства измерения статистических деформаций на моделях резервуара 199 5.1.2. Тарировка и подготовка тензорезисторов к работе 203 5.1.3. Технология наклеивания и схема включения тензорезисторов 205 5.2. Планирование и технология проведения экспериментальных исследований 209 5.3. Обработка результатов измерений НДС модели резервуара и сопоставление их с теоретическими и натурными данными 216 Заключение 222 Список литературы 224 Внедрение результатов работы 245 Приложение 252 Введение к работе
Как известно в области резервуаростроения в ХП пятилетке основными направлениями являются: дальнейшее расширение номенклатуры сооружаемых резервуарных емкостей, обеспечение экономии металла, снижение удельной трудоемкости сооружения конструкций, повышение производительности труда, обеспечение высокого качества и комплектной поставки конструкций. В связи с этим в ХП пятилетке предстоит продолжить строительство более экономичных крупных стальных вертикальных цилиндрических резервуаров (РВС) вместимостью 50 тыс.м3 и начать строительство конструкций РВ(Т вместимостью 100 тыс.м5 и более. С увеличением полезной вместимости резервуара значительно снижается металлоемкость конструкции, стоимость хранения нефтепродуктов, экономится полезная площадь нефтяных баз [10, 28, 191]. Поэтому за рубежом и в нашей стране наблюдается устойчивая тенденция увеличения объема резервуарных парков не за счет роста количества резервуаров, а путем увеличения вместимости каждой вновь строящейся конструкции (рис. I). Однако, рост единичной вместимости конструкций РВО приводит к снижению пространственной жесткости и эксплуатационной надежности этих ответственных сооружений. В основном это связано с тем, что конструкции крупных резервуаров имеют значительные габаритные размеры при очень малой относительной толщине стенки ( f//? 5 • Ю-4). Если уже аварии небольших резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов наносят определенный материальный ущерб, то аварию крупного резервуара зарубежные специалисты классифицируют как промышленную катастрофу, наносящую значительный материальный ущерб и приносящую большой урон окружающей среде . [144, 173]. Поэтому строительство крупных резервуаров должно сопровождаться улучшение» качества проектирования, изготовления, монтажа и испытания, что обеспечит их надежную работу, долговечность при эксплуатации, а также снижение потерь нефти и ее продуктов. В настоящее время для выявления действительной несущей способности резервуарных конструкций применяются два метода экспериментальных исследований - на реальных конструкциях и на моделях. Исследования в реальных условиях имеют свои преимущества, так как в данном случае рассматривается непосредственно натурная конструкция резервуара, на которой устанавливаются необходимые измерительные приборы. Однако, данный метод исследований оправдывает себя лишь для РВС небольшой вместимости. Для крупных конструкций РВС исследования несущей способности в реальных условиях имеют следующие недостатки: - для исследований несущей способности оболочки резервуара требуются значительные трудовые и капитальные затраты, необходимые для ее изготовления и испытания; - в случае негативных результатов исследований теряются безвозвратно сотни тонн высококачественной стали; . - технически затруднена реализация различных видов нагруже-ний натурных конструкций резервуаров; - значительна продолжительность эксперимента во времени; - существенно влияние на постановку эксперимента климатических воздействий и т.д. Эти недостатки привели к необходимости проведения исследований несущей способности новых резервуарных конструкций на моделях [56] . Однако, до настоящего времени как в нашей стране, так и за рубежом отсутствует научно-обоснованная методика моделирования резервуаряых конструкций, основанная на теории подобия и размерности в механике. В связи с этим разработка и внедрение методики экспериментальных исследовании несущей способности конструкций РВС при действии эксплуатационной нагрузки в лабораторных условиях является актуальной народнохозяйственной задачей, решение которой позволит значительно сократить материальные и трудовые затраты, повысить эксплуатационную надежность резервуаряых конструкций. Созданию этой методики и посвящена настоящая диссертационная работа, выполненная в соответствии с комплексной программой 0.55.18.173 Госстроя СССР для решения научно-технической проблемы 0.55.05 "Создать и внедрить новые, усовершенствовать существующие конструкции, процессы и средства изготовления и монтажа металлических резервуаров для хранения сжиженных газов, нефти и нефтепродуктов" на основании постановления Государственного комитета по науке и технике от 12 ноября 1980 г. № 449 / 222/ ИЗ "Перечень целевых комплексных научно-технических программ по решению научно-технических проблем на I98I-I985 годы". Узел сопряжения оболочки корпуса с днищем является одним из ответственных конструктивных элементов РВС, работающий в сложном НДС. Поэтому теоретическое и экспериментальное исследование прочности различных конструктивных решений нижних опорных узлов имеет большое теоретическое и практическое значение. Рассмотрим работу под нагрузкой различных конструктивных схем опорного узла. К абсолютно жесткой можно отнести конструктивное решение опорного узла резервуара, представленного на рис. 2.2. Эта конструкция была заимствована из опыта проектирования клепаных резервуаров, в которых соединение корпуса с днищем осуществлялось посредством уторного уголка или жестких накладок [127]. Опыт эксплуатации этих конструкций показал, что уторные уголки и внутренние накладки являются источником концентрации напряжений высокой интенсивности и появления трещин в сварных швах, поэтому с внедрением в практику резервуаростроения крупных РВС это конструктивное решение оказалось мало эффективным. Однако при жесткой заделке оболочки корпуса в точках ее сопряжения с днищем действуют изгибные напряжения максимальной величины (по сравнению с прочими конструктивными решениями), поэ тому задача по определению НДС оболочки резервуара для этого конструктивного решения представляет большой интерес как с практической, так и с теоретической точек зрения. Расчетная схема жесткой заделки оболочки корпуса представлена на рис. 2.3.При жестком защемлении оболочки корпуса в сечении Х=0 соблюдаются следующие граничные условия: Выражения для внутренних усилий в опорном сечении резервуара можно получить путем решения исходного дифференциального уравнения прогиба замкнутой цилиндрической оболочки [148]: ки резервуара; (2.8)поверхностной нагрузки. Согласно работе [163] выражения для внутренних усилий в опорном сечении имеют вид: гибкости оболочки. Определив значения HL и в І В нижнем опорном узле, можно вычислить все факторы НДС в любой точке оболочки корпуса резервуара по формулам .[19]:Гиперболотригонометрические функции Ті t Фг t Тг и 5 табулированы [164] . При осесимметричной деформации цилиндрической оболочки корпуса резервуара величины продольных и кольцевых напряжений определяются соотношениями: Б формулах (2.16) знак "плюс" соответствует наружной поверхности оболочки, знак "минус" - внутренней. Оценку прочности оболочек нефтехранилищ по известному напряженному состоянию в наиболее опасной точке поверхности целесообразно проводить по энергетической теории формоизменения, которая для стальных конструкций дает результаты, наиболее близкие к экспериментальным данным [163]. Согласно этой теории,при двухосном напряженном состоянии, прочность оболочки будет обеспечена, если соблюдается условие:где (зэн& - эквивалентное напряжение;Rp - расчетное сопротивление материала оболочки резервуара. Исследование напряженного состояния опорного узла проведем на примере резервуара с плавающей крышей вместимостью 50 тыс.м3 (типовой проект - 83039 КМ). Основные параметры этого резервуара следующие:- высота корпуса - J{ = 1800 см ; - высота пояса - А = 200 см; - число поясов - А = 9 - толщина стенки нижнего пояса - q, = 2,6 см; - толщина стенки верхнего пояса- 4 = 1»2 см; - толщина окраек днища - CL = 1,4 см; - удельный вес хранимого продукта - У = 0.01 Ц/см3; - коэффициент постели основания - К = 50 Н/см3; - масса корпуса - QK = 43 Ю5Н; - длина консоли окраек днища - (X = 5 см; - коэффициент Пуассона материала оболочки - V « 0,3; - модуль продольной упругости - = 2.1 Ю Н/см2; - расчетное сопротивление материала оболочки Rp = 29 кН/см , что соответствует стали марки 09 Г 2 С. Величина продольного усилия М для резервуара с плавающей крышей, определяемая из выражения (2.5) с учетои (2.1), имеет вид: Согласно (2.18), величина продольного усилия равна: Величина продольного напряжения, соответствующая этому усилию, определится из формулы: Ввиду малости величины продольных напряжений по сравнению с расчетными, где ,= 29 кЦ/см , можно принять: Характеристика гибкости нижнего пояса резервуара согласно (2.13) равна: Величины изгибающих моментов и перерезывающей силы в оболочке корпуса резервуара определяются из зависимостей (2.10) и (2.12): Тогда интенсивность продольного, кольцевого и эквивалентного напряжений, согласно (2.16) и (2.17), будет равна: Условие (2.17) не выполняется, так как То есть при жестком защемлении оболочки корпуса резервуара с плавающей крышей вместимостью V= 50 тыс.м3 изгибные напряжения превалируют в опорном сечении и достигают величины, превышающей расчетное сопротивление стали. Определив значения JV/, и QL в нижнем опорном сечении, можно, согласно (2.II), построить эпюры прогиба, а также продольных, кольцевых и эквивалентных напряжений в области изменения координаты X от О до jit , где Ji - ширина зоны затухания "краевого эффекта, определяемая из выражения [19]: Для рассматриваемой конструкции резервуара: Пп!ш №см-Эпюра радиального перемещения оболочки корпуса резервуара в указанных пределах изменения координаты X представлена на рис. 2.4, а эпюры продольных, кольцевых и эквивалентных напря-жений на рис. 2.5. Выбор метода моделирования обычно определяется характером поставленных экспериментальными исследованиями задач. В нашем случае основной задачей исследований является определение прочности конструкций РВС большой вместимости при действии эксплуатационной нагрузки в лабораторных условиях. К сожалению, существующие средства моделирования и вычислительной техники в отдельности не могут в достаточной степени удовлетворить требованиям, связанным с прочностными исследованиями крупных резервуаров. Поэтому для выбора модели необходимо дать оценку существующим методам моделирования по следующим основным характеристикам: точность вычислений; возможность решения сложных математических и логических задач; масштаб исследований и расчетов; затраты времени на подготовку и быстрота выдачи результатов; наглядность исследования; требуемая квалификация обслуживающего персонала и трудоемкость проведения испытаний; удобство использования; стоимость. На основе указанных характеристик в табл. 3.1 дан анализ применимости моделей и вычислительной техники для исследования прочности конструкций РВС. Для каждой модели указаны положительные и отрицательные характеристики, а также область и условия применения. Характеристики, приведенные в табл. 3.1, даны без учета экономической целесообразности использования моделей и поэтому ориентировочны. Из сравнения следует, что наибольший эффект может быть получен только путем совместного использования физического моделирования и вычислительной техники (математического моделирования). Таким образом, в дальнейшем, для исследования прочности крупных конструкций РВС при действии эксплуатационной нагрузки будет применен аппарат физико-математического моделирования, что, в свою очередь, требует установления вида подобия приемлемого для изготовления моделей такого рода конструкций. Анализ литературных источников показал, что существуют следующие виды подобия: простое, расширенное и аффинное [ЮЗ]. Применение этих методов подобия в конкретной области механики требует детального учета ее специфики. В полной мере это относится и к области реэервуаростроения, хотя на первый взгляд проблема в таком случае сводится лишь к созданию моделей,подобных натурным конструкциям РВС} и распределению внешней нагрузки соответственно натурным условиям. В действительности,положение оказывается более сложным и методы подобия и моделирования конструкций РВС,поставленные на строгую научную основу, не заняли пока надлежащего места при оценке их НДС (как, например, в области гидроаэродинамики [137] ). Авторитетный инженер и ученый, известный своими трудами в резервуаростроении М.К.Сафарян, в 1957 году сделал заключение: "принцип моделирования в резервуаростроении неприменим" [132]. Кажущуюся обоснованность этого заключения можно легко проиллюстрировать на простом примере моделирования безмоментного НДС оболочки корпуса конструкции РВС с плавающей крышей при действии гидростатической нагрузки.Известно, что прогиб стенки в этом случае определяется по формуле [127]; где у - плотность хранимой жидкости в резервуаре;R - радиус срединной поверхности оболочки резервуара;И - высота налива жидкости в резервуар; - модуль продольной упругости;Оу - толщина стенки резервуара в исследуемом сечении;X - текущая координата вдоль образующей. Уравнение (3.1) представляет собой зависимость между геометрическими и упругими параметрами исследуемой конструкции РВС, а также гидростатической нагрузкой. Согласно теории подобия и размерностей в механике [5], индикатор подобия для рассматриваемого случая будет иметь следующий вид: г Г ггде символом "С" обозначен масштабный преобразователь для соответствующих параметров моделирования, т.е. Так как в работе [132] предполагается простое подобие, то: где индекс " /, " означает линейный размер модели резервуара. Таким образом индикатор подобия (3.2) с учетом равенств (3.4) запишется:ИЛИгде индекс ИМ" означает модель, а индекс ИНМ - натурная конструкция . Модель резервуара по условию моделирования должна иметь небольшие геометрические размеры, так как в противном случае теряется смысл исследования прочности конструкций РБС в условиях лабораторий. Учитывая значительные геометрические размеры натурных резервуаров, используемых для хранения сырой нефти, примем CL = /0+2S . в этом случае жидкость для испытания должна иметь плотность ум $і + 0І25 И/см5 , т.е. плотность жидкости прямо-пропорциональна геометрическому масштабу конструкции РВС. Из рассмотренного примера видно, что для обеспечения в модели резервуара НДС, подобного натурной конструкции, необходимо использовать сверхтяжелую жидкость, применение которой для испытания моделей не представляется возможным, хотя в практике моделирования строительных конструкций (например, плотин) известны методы искусственного увеличения плотности жидкости (например, путем испытания модели на центрифуге или за счет дополнительного давления, создаваемого при помощи сжатого воздуха). В то же время технологическое осуществление такого рода испытаний связано с большими трудностями, особенно для конструкций РБС с понтонами и плавающими крышами. Кроме этого, при простом моделировании минимальные линейные размеры (толщина стенки и днища модели резервуара) подтверженн значительным колебаниям и фактическая толщина модели может существенно отличаться от номинальной. Это же относится, хотя и в меньшей мере, и к механическим характеристикам материала конструкции. Следовательно, полное конструктивное подобие конструкций РВС в настоящее время действительно осуществить невозможно. Отсутствие возможности моделирования РВС (особенно большой вместимости), используя теорию простого подобия,привело к необходимости обратить внимание на опыт, накопленный советскими и зару бежными специалистами в области исследования прочности строительных конструкций и сооружений (типа тонкостенных оболочек) на пространственно наглядных моделях, основанных на идеях расширенного и аффинного подобия [8, 29, 93, 101, ИЗ]. При любом эксперименте важную роль играют рациональная последовательность и объем получения опытных данных. План экспериментальных работ обычно составляется для того, чтобы получить максимум информации об исследуемом объекте при минимальных затратах средств и времени. Планирование экспериментальных исследований, как для выявления функциональной зависимости 4 =${iC) , так и для ползучести материала d =f(T) » осуществлялось на основе гипотезы о нормальном законе распределения результатов измерений, разброс которых обусловлен неизбежной погрешностью выбранного экспериментального метода исследований. Ниже будет доказано, что ре зультаты измерений не противоречат нормальному закону распределения. Для выявления функциональной зависимости мате риала модели резервуара при действии постоянной нагрузки и для определения температурного интервала Д t , , при котором возможно проводить экспериментальные исследования, была разработана конструкция экспериментальной установки (рис. 4.2). Конструкция установки представляет собой жесткую раму (I), выполненную из двутавра № 30, на которой крепятся устройство(2) для зажима образцов органического стекла и Г-образная скоба(3) для фиксации индикаторов часового типа (4). Герметизация установки от окружающей среды осуществляется посредством кожуха (5), выполненного из органического стекла толщиной 5 мм. Деформация органического стекла & на установке замерялась при помощи тензодатчиков сопротивления на плоских образцах (рис. 4.2), закрепленных в виде консольных балок и испытываемых на изгиб, в интервале температур от +10 до +50С. Данный метод испытаний выбран, исходя из условия приближающего работу консольной балки к работе элементарной полоски, вырезанной из оболочки корпуса резервуара, при действии осесимметричной нагрузки. Закрепленный при помощи специального зажима (2) образец органического стекла с рабочим электрическим тензодатчиком (б) нагружался на свободном от закрепления крае постоянно действующим усилием (7). При этом численное значение деформации, замеренной цифровым индикатором деформаций ИДЦ-І (8),составляло (2-5)10 . Компенсационный тензодатчик (9), наклеенный на невыгружаемую пластинку из органического стекла, располагался на той же высоте от нагревательного элемента, что и рабочий тензодатчик (10) (рис. .3). Исследуемый диапазон температур внутри герметизационной камеры (5) с экспериментальной установкой поддерживался при помощи электронагревательного элемента, выполненного в виде спирали из нихрома (II). Измерение температуры осуществлялось термометром ) с ценой деления шкалы 0.5С, установленного на той же высоте от нагревательного элемента, что и тензодатчики сопротивления. Показания с прибора ИДЦ-І снимались через каждые 5 мин. после достижения устойчивого уровня температуры. Интервал времени снятия показаний с прибора выбран с таким расчетом, чтобы при заданном уровне температуры произошла полная стабилизация деформации образца. Для решения задачи о достаточности числа наблюдений в выборке, чтобы судить по ней о генеральной совокупности, было проведено восемь контрольных измерений образца при значениях температуры от +10 до +50С с интервалом 5С. Число контрольных измерений выбрано, исходя из возможности оценки погрешности результатов эксперимента [158].Результаты контрольных измерений представлены в нижеследующей табл. 4.3. Введем обозначения:Р[ - число наблюдений в выборке;Р - вероятность приближенного равенства генеральногосреднего э0 стандартному отклонению р ;вероятности LC L K) ; - аргумент данной функции. Так как функция і (а /О характеризуется тем, что вероятность Р зависит только от ( и К , то можно с заданной вероятностью построить доверительный интервал, в котором будет находиться стандартное отклонение s 0 . Этот интервал можно записать в виде следующего соотношения [159] . Определив из предварительной серии испытаний ,Ь и Q при заданной вероятности р= 0.95, можно найти необходимое и достаточное число измерений JV ДЛЯ каждого исследуемого уровня температуры. Точность наблюдений 6 определяется как отношение погрешности измерительного прибора ЇЇДЦ-І к численному значению результатов измерений. Б результате выполненных расчетов установлено, что точность наблюдений не ниже d = 0.06. Значение функции LUl K) табулировано. Поэтому по таблице функции L(uy/ ) Результаты вычислений представлены в табл. 4.4.Из табл. 4.4 видно, что число измерений на каждом уровне температуры колеблется от 10 до 16. Для экспериментальных исследований влияния температуры на деформацию образца при действии постоянной нагрузки принято максимальное число измерений, то есть Теперь необходимо определить, сколько всего потребуется образцов консольных балок (новых серий экспериментов). Для решения этого вопроса воспользуемся критерием Кохрана [бб], проведя предварительно еще две серии экспериментов по восемь испытаний в каждой серии. Критерий Кохрана основан на сравнении дисперсий, вычисленных по результатам одинакового числа наблюдений, то есть имеющих одну и ту же степень свободы. Согласно критерию Кохрана, рассматривается отношение максимальной дисперсии к сумме всехостальных:Ґ max. Pt Результаты расчета по данному критерию для уровней темпера Перед началом проведения эксперимента по исследованию прочности модели РВС при действии эксплуатационной нагрузки необходимо провести его планирование. Б данном случае задачей планирования экспериментальных работ является определение необходимого и достаточного числа тензорезисторов, наклеенных на оболочку корпуса и днище модели резервуара с целью получения надежных результатов исследований. Для решения этой задачи на модель резервуара предварительно было наклеено по 5 прямоугольных розеток тензорезисторов: с базой 5 мм на I поясе, с базой 10 мм в центре оболочки корпуса на 5 поясе (рис. 5.3). На днище модели было наклеено также 5 тензорезисторов с базой 5 мм,сориентированных только в радиальном направлении (рис. 5.4). Планирование эксперимента и обработка экспериментальных данных проводились аналогично методике, рассмотренной в 4 разделе данной работы. Б результате проведенных исследований установлено, что для получения экспериментальных данных с надежностью 95# в заданной точке поверхности модели необходимо в областях,достаточно удаленных от краев, наклеивать 4 розетки тензорезисторов, а в зонах действия краевого эффекта - 8 розеток и провести три серии испытаний модели резервуара. Кроме этого, для получения достаточно полной картины распределения напряжений в оболочке корпуса иднище модели резервуара, между наклеиваемыми тензорезисторами были установлены необходимые интервалы. Согласно проведенного планирования, схемы включения тензо-резисторов в областях безмоментного и моментного напряженного состояний представлены на рис. 5.5; 5.6; 5.7; 5.8. По аналогии тензорвзисторы наклеены с четырех диаметрально противоположных сторон модели резервуара. Для проверки показаний тензорезисторов в отдельных точках оболочки корпуса модели резервуара устанавливаются индикаторы чаеового типа с ценой деления 0,002 мм (рис. 5.9). Измерение прогиба днища модели осуществлялось при помощи специального приспособления, установленного на жесткий кольцевой фундамент (рис. 5.10). Это приспособление состоит из индикатора часового типа с ценой деления 0.002 мм (4), жесткого каркаса, выполненного из дюралюминия (I), плечевого соединения (2) штанги (5) с индикатором. Наличие плечевого соединения повышает чувствительность индикатора в зависимости от соотношения плеч а и б. После установки всей измерительной аппаратуры проводится испытание прочности модели резервуара в следующей последовательности: снимаются нулевые показания с наклеенных тензорезисторов и индикаторов часового типа, которые заносятся в журнал испытаний модели резервуара; осуществляется заполнение модели водой ступенями, по поясам, с промежутками, необходимыми для осмотра? ведется постоянный контроль за температурой жидкости и окружающей среды; залитая водой до проектной отметки модель резервуара ис-пытывается на гидростатическое давление с выдерживанием под этой нагрузкой в течение времени, соответствующего графику = (Т); производится снятие показаний с измерительных приборов, которые заносятся в журнал испытаний модели; осуществляется слив воды из резервуара и проводится повторная регистрация нулевых показаний измерительных приборов. За начальный отсчет принимается среднее значение двух измерений, выполненных до и после испытания модели резервуара. Во время испытания модели РВС на действие эксплуатационной нагрузки было проведено 1226 замеров численных значений деформаций. Переход от измеренных значений главных деформаций ё± и &г к главным напряжениям осуществлялся по формулам:где и d" - численные значения главных деформаций, замеренные прибором ИДЦ-І; б, и ( - показания прибора ИДЦ-І до нагружения модели; 6, и - показания прибора ЙДЦ-І после снятия нагрузки, Так как численные значения главных напряжений, определенные опытным путем, представляют случайные величины, то обработка полученных данных проводилась с использованием методов математической статистики на ЭВМ BC-I033 по программе " CflLLT-3n (приложение 2). Для подтверждения гипотезы о нормальности распределения случайной величины напряжения осуществлялось сопоставление экспериментального и теоретического закона для каждой исследуемойточки поверхности модели. Так как выборки в каждой исследуемой точке поверхности модели согласно планирования эксперимента не превышали 24 измерений, то применялся метод, связанный с оценками 3-го и 4-го центральных моментов: ассиметрии и эксцесса. Если выполнялись неравенства [90]:Анализ НДС различных конструктивных схем нижнего опорного узла РВС
Выбор методов моделирования и подобия для резер-вуарных конструкций
Планирование эксперимента и исследования физико-механических свойств материала моделей РВС
Планирование и технология проведения экспериментальных исследований
Похожие диссертации на Методика моделирования нефтяных стальных вертикальных цилиндрических резервуаров для испытания их конструкций на прочность в условиях лаборатории
