Конференции ИВТ СО РАН

VIII Всероссийская конференция молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям

27 - 29 ноября 2007 года, Новосибирск

Тезисы докладов

Научно-инновационный конкурс «У.М.Н.И.К.»

Вероятностное моделирование живучести сварных соединений

Москвичев Е.В.

Политехнический институт СФУ (Красноярск)

Для обеспечения безопасных условий эксплуатации и предотвращения аварий проводится совершенствование методов расчета прочности, долговечности и безотказности технических систем. Одно из важнейших направлений заключается в разработке методических основ вероятностного моделировании ресурса и живучести. При этом важно рассматривать конструкцию не как абстрактный объект статистического анализа, а с учетом характерных для него критериев безопасного состояния.

Анализ статистических данных аварий различного рода конструкций показывает, что значительно число отказов связано с разрушением сварных швов. Источниками разрушения обычно являются усталостные трещины, исходящие от технологических дефектов сварки. Причем стадия роста трещины характеризуется большими вариациями наработок, обусловленными влиянием упругих факторов. В связи с этим, целесообразно проведение расчетов живучести сварных соединений с учетом случайного распределения дефектности, условий нагружения, характеристик прочности и трещиностойкости материала. Расчетам живучести заключается в получении вероятностных функций времени работы элементов конструкций с развивающимися в них усталостными трещинами. Исходная информация для такого расчета включала характеристики циклической трещиностойкости материалов и данные структурного анализа процессов нагружения.

В проводимом расчете рассматривался дефект в виде непровара расположенный в сварном шве тонкостенной оболочки нагруженной внутренним давлением. Дефект представлялся как поверхностная полуэллиптическая трещина. Глубина трещины и внутреннее давление принимались случайными величинами, распределенными по закону Вейбулла. Параметр трещиностойкости C имел нормальное распределение с коэффициентом вариации равным 0,07. Моделирование проводилось путем генерации случайных значений, в качестве которых использовались точки трехмерной ЛПτ–последовательности, обладающие независимым нормальным распределением своих координат. Расчет проводился по критериям механики разрушения, а именно по критерию критического коэффициента интенсивности напряжений.

В результате расчета получены функции распределения критической длины трещины и числа циклов до разрушения. Рассмотренный подход позволяет изучить взаимное влияние различных параметров нагружения, дефектности и характеристик материала на живучесть и надежность конструкций и технических систем.

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии
Обратная связь

[Головная страница]
[Конференции]