Введение к работе
Актуальность темы. За последнее время авария магистральных трубопроводов и других промышленных объектов нанесли огромный вред экономике и природе страны, поэтомy перед конструкторами, технологами и экегшуатацноншпеами стоит задача создания надежных и безопасных в эксплуатации копструкций. Совершепствование методов расчета привело х созданию ряда программных комплексоа, позволяющих проводить расчеты иа-пряженко-деформироватгого сосгояниа (НДС) с1роигельных конструкций, что дает возможкость разрабатывать новые эффективные методы повышения надежности конструкций.
Сущестаующие методы оценки механичесхого сястояшя материалов не отвечают со1ремашым требованиям контроля непосреяственно на конструкциях по точности и диагазону применимости, либо связаны с необходныостыо изготовления образцов и проведения испытаний в лабораторных условиях. Из и1ложенного следует, что задача разработки методов и технических средств, позволяющих быстро и точно измерять требуемые показатели в любой точке коиструкцин и выгюшшъ прочносгные расчеты, является актуальной проблемой и представляет значительный практический интерес.
В данной работе рассматрквается методика диапюстихя и расчета на прочность с применением вероятностных методов некоторых стальных конструкций, в частности магистральных газопроводов. Анализ исследований в этой области показал, что имеется необходимость разрабстки методоз расчета конструкций с учетом вероятностного характера нагрузок и механических характеристик
Цель работы: разработка и экакримееттальиая проверка методики днагностики и расчета па прочіюсть строительных конструкций па примере линейной части газопровода с применением вероятностных методов и соответствующего гяягбордаго обеспечения.
Научная новизна работы заключаегся в спеаующем:
-
Разработана методика определения прочностных свойств лигейной части газоцрсвода, активного коїгтроля и диапюстихн ряда сгроіггсльїшх копструкций на основе статистической обработки информации о замерешшх механичесхих харакгернстиках-
-
На основе метода определения механических свойств материала путем удзрного вдавливания ицдеіггора и регистрации комплекса кинематическнх характеристик его погружения создана компьютерная снстемз дня опрелеления и кшпроля основных механических свойств сталей разных марок.
3. Определено НДС материала сшкового сварного соединения под действием
внутреннего дааления в трубе и выявлены участки, подлежащие контролю; получены каче
ственные результаты по влиянию новторна-пластических деформаций на материал сталей
некоторых марок.
4. Разработан макетный образец системы "Прочность" для одлоБременного измере
ния комплекса механических свойств сталей разных марок с программными комплексами.
На защиту выносятся:
-
Компьютерная система "Прочностъ" для определения и контроля основных механических СвоНСтв сталей: твердости, пределов текучести и прочности, огносительиого удлинения и ударной вязкости.
-
Результаты исследований по определению НДС стихового сварного соединеиия трубопровода с учетом ашпотропии механических характеристик, по оценке влияния повторно-пластических деформаций на материап рассмотренных марок сталей.
-
Методика выполнения прючностных расчетов элемегтов конструкций, обеспечивающая их безотказную работу в течение заданного ресурса при минимаяьных ззіратах.
Практическое значение работы заключается в том, что предложенный метод вероятностного расчета на прючность металлоконструкций может быть использован при просктировании, контроле качества и диагностике газопроводов и других сооружений.
Реализацяя результатоа работы. Полученные результаты и разработанная компьютерная система нашли применение в виде методик и технических средств для их осуществления на предприятиях ООО «Ростовское отделение ЦНИИ Прсчжтсталысоастружда», АО «Юшрубопроюдстрой», АО «Ростсельмаш», ЗАО «Газоаппарат». Лостоверность результатов обусловлена:
соотвегсгвием результатов лабораторных и опытно-производственных работ, выполненных с использованием современных приборов и методов испытаний, в том числе теории математической статистики и теории вероятностей. Степень достоверносги лабораторных исследований соепшляег 95%, поисковых - 90%;
одновременным использованием нескольких методов исследований, пазволяющих с разных сторон изучить одни н те же процессы и явления, положенные в основу цредлагаемых решений.
Апробация рабсты. Основные результаты работы обсуждались ш ежегодных конференциях Ростовского государствешюго строительного унивсрситета (Роспхна-Дону,
1996-1999 п.Х iia I международной научнснтрахтической конференции «Современные проблемы дорожно-транспортного комплекса» (Ростои-нэ-Дону, 1998 г.), на П международной научно-технической конференции «Проблемы пластичности в технслогии» (Орел, 1998 г.). Основные положения днссертации были предсташены в ввде научно-исследовaтельcкoй работы нз конкурс работ молодых ученых Ростовской области 1997 г. по инженерным проблемам современного проговодствз, данная работа победила в конкурсе н удостоена Дипломом СКНЦ ВШ и Ростоеского отделали РИА.
Публикации. По теме диссертации опубликована 21 печатная работа, получеи патент РФ на гообрегаше.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глаз, общих выводов и списка использованной литературы, включающего 172 наименования. Полный объем диссертации - 220 страниц, включая 32 рисунка и 35 таблиц. Основной текст (без оглааления, списка литературы, рисутков и таблиц) излагается на 190 страницах машинописного текста.