Вычислительные технологии и математические модели в науке, технике и образовании

Алма-Ата, Казахстан, 18-20 сентября 2002 года

Тезисы докладов

Численное моделирование влияния технологических факторов на прочность сварных металлоконструкций

Нургужин М.Р., Кацага Т.Я., Даненова Г.Т.

Карагандинский государственный технический университет (Караганда)

В настоящее время поддержание эксплуатационной надежности сварных конструкций за пределами нормативных сроков службы обеспечивается в рамках концепции "безопасного повреждения" системой технических обслуживаний на основе руководящих документов (РД). Однако, в существующих РД в полной мере не учитываются технологические факторы, связанные со сваркой, а именно, высокие остаточные напряжения и значительные пластические деформации.

В последние годы достигнут значительный прогресс в разработке численных методов решения указанной задачи, в том числе с использованием CAE-систем. В данной работе предлагается методика расчета напряженно-деформированного состояния в процессе сварки и внешнего нагружения с использованием современного программного комплекса ANSYS. На основе указанного подхода реализован комплекс исследований образования остаточных напряжений и деформаций.

Влияние остаточных напряжений на прочность сварных соединений оценивается на основе механики разрушения согласно следующей схеме:

1. Определение остаточного напряженно-деформированного состояния.

2. Моделирование трещиноподобного дефекта.

3. Перераспределение остаточных напряжений в процессе роста трещины.

4. Вычисление коэффициента интенсивности остаточных напряжений.

5. Вычисление суммарного коэффициента интенсивности напряжений (с учетом коэффициента интенсивности остаточных напряжений).

Обосновывается технологический метод наведения полей остаточных сжимающих напряжений для пластин после появления в них усталостных трещин путем применения метода газопламенной обработки определенного участка пластины. Предложенный метод обеспечения живучести эффективно можно применять в процессе эксплуатации с целью продления срока службы металлоконструкций до плановых остановок технологических машин.

Показано, что полностью исключить проявление остаточных напряжений и деформаций невозможно, однако, их негативное воздействие на несущую способность сварных металлоконструкций можно значительно снизить, управляя ими при проектировании, изготовлении и эксплуатации.

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии
Обратная связь

[Головная страница]
[Конференции]