CC BY
5МАШИНОСТРОЕНИЕ MACHINE BUILDING
© ®
U) Check for updates
УДК 620.179
https://doi.org/10.23947/2541-9129-2023-7-3-44-54
Научная статья
Коэффициент вариации предела текучести металла новых и долгое время эксплуатировавшихся строительных конструкций
Н.Л. Вернези Ш
Донской государственный технический университет, г. Ростов-на-Дону, Российская Федерация Иvemezш@,mail. т
Аннотация
Введение. Для оценки состояния металла конструкции чаще всего применяют неразрушающие методы. Опасное напряжение определяется по значению предела текучести. У такого подхода есть слабые места. Это, во-первых, вероятностная природа методики (в нормативно-техническую документацию вносится минимальное значение показателя, полученное при лабораторных испытаниях). Во-вторых, следует преодолеть ограничения по числу образцов. В-третьих, разная длительность эксплуатации обусловливает значительную разницу механических характеристик металла, что в известной степени осложняет долгосрочное прогнозирование состояния конструкции. Представленная работа призвана решить эти задачи в рамках исследования новых и давно эксплуатируемых объектов в Ростовской области. Цель научных изысканий — анализ усталостных изменений и определение возможной деградации металла.
Материалы и методы. Механические характеристики исследуемого материала достоверно описываются законом распределения Вейбулла через параметр сдвига (минимально возможное значение характеристики) и параметр формы (рассеивание величины). Для научных изысканий в рамках работы задействовали метод индентирования, основанный на видоизмененном способе оценки твердости по Роквеллу. Конический индентор внедряется в поверхность, затем анализируется реакция металла. Для реализации метода воспользовались аналогово-цифровым преобразователем и ноутбуком. Для корреляционного анализа брали промежуточные характеристики: глубина, максимальная и минимальная скорости, максимальное и минимальное ускорение внедрения конуса. Устанавливалась корреляция с механическими характеристиками, определенными по стандартным испытаниям на растяжение и твердость металла.
Результаты исследования. Изучались объекты с нулевой и многолетней эксплуатацией. Замеры проводили на складе, производстве, стадионе, мосту, во Дворце спорта и на опоре линии электропередач. Из группы новых и отработавших сооружений выбрали по одному для подробной фиксации значений пределов текучести. Так, до начала эксплуатации проанализировали состояние трех металлических ферм склада. Установлено, что наименьше значение предела текучести здесь — 240 МПа, максимальное — 345 МПа. На опорах линии электропередач, бывших в эксплуатации 43 года, самое низкое зафиксированное значение предела текучести — ■^з 235 МПа, самое высокое — 384 МПа. Для каждого из шести сооружений приводится минимальное и среднее -н распределение значений предела текучести металла, даны коэффициенты вариации этого показателя. Ё Зафиксированные значения обобщены в виде таблицы. Рассчитаны средние показатели по всем новым о и отработавшим конструкциями. Графически представленные данные иллюстрируют рост коэффициентов « вариации предела текучести с увеличением срока эксплуатации.
Обсуждение и заключение. Сравнительный анализ полученных значений предела текучести строительных и конструкций приблизительно одного класса прочности позволяет предположить, что влияние времени ^ эксплуатации может как увеличить, так и уменьшить исследуемый показатель. При этом длительная
эксплуатация — фактор, увеличивающий среднее значение коэффициента вариации. Для мониторинга прочностных возможностей конструкции целесообразно задействовать неразрушающий метод, выборочно отслеживая механические характеристики элементов до и в процессе эксплуатации
© Вернези Н.Л., 2023
Ключевые слова: неразрушающий контроль, предел текучести металла, металл эксплуатируемой конструкции, деградация металла
Благодарности: автор выражает глубокую признательность Алексею Николаевичу Бескопыльному и Андрею Анатольевичу Веремеенко за помощь в обследовании металлоконструкций.
Для цитирования. Вернези Н.Л. Коэффициент вариации предела текучести металла новых и долгое время эксплуатировавшихся строительных конструкций. Безопасность техногенных и природных систем. 2023;7(3):44-54. https://doi.org/10.23947/2541-9129-2023-7-3-44-54
Original article
Variation Coefficient of Metal Yield Strength in New and Long-Used Building Structures
Nikas L. Vernezi El
Don State Technical University, Rostov-on-Don, Russian Federation ' [email protected]
Abstract
Introduction. Non-destructive methods are most often used to assess the condition of the metal structure. Dangerous stress is determined by the value of the yield strength. This approach has weaknesses. This is, firstly, the probabilistic nature of the methodology (the minimum value of the indicator obtained during laboratory tests is entered into the regulatory and technical documentation). Secondly, the limitations on the number of samples should be overcome. Thirdly, the different duration of operation causes a significant difference in the mechanical characteristics of the metal, which to a certain extent complicates the long-term prediction of the condition of the structure. The presented work is designed to solve these problems within the framework of the study of new and long-operated facilities in the Rostov region. The scientific research objective is to analyze fatigue changes and determine possible degradation of the metal. Materials and Methods. The mechanical characteristics of the material under study were reliably described by the Weibull distribution law through the shear parameter (the minimum possible value of the characteristic) and the shape parameter (magnitude dispersion). For scientific research, the indentation method based on a modified Rockwell hardness estimation method was used as part of the work. A conical indenter was embedded in the surface, then the reaction of the metal was analyzed. To implement the method, an analog-to-digital converter and a laptop were used. For correlation analysis, intermediate characteristics were taken: depth, maximum and minimum velocities, maximum and minimum acceleration of cone insertion. A correlation was established with the mechanical characteristics determined by standard tensile and hardness tests of the metal.
Results. Objects with zero and long-term operation were studied. The measurements were carried out in a warehouse, production site, stadium, bridge, Palace of Sports and on a power line support. From the group of new and used structures, one was selected for a detailed fixation of the values of yield strength. So, before the start of operation, the condition of three metal trusses of the warehouse was analyzed. It was established that the lowest value of the yield strength here was 240 MPa, the maximum was 345 MPa. On the power transmission line poles, which have been in operation for 43 years, the lowest recorded value of the yield strength was 235 MPa, the highest was 384 MPa. For each of the six structures, the minimum and average distribution of the metal yield strength values was given, and the coefficients of variation of this indicator were given. The recorded values were summarized in the form of a table. The average values for all new and used designs were calculated. Graphically presented data illustrate the growth of the coefficients of variation of the yield strength with increasing service life.
Discussion and Conclusion. A comparative analysis of the obtained values of the yield strength of building structures
of approximately the same strength class suggests that the influence of operating time can both increase and decrease g
s
the studied indicator. At the same time, long-term operation is a factor that increases the average value of the coefficient £ of variation. To monitor the strength capabilities of the structure, it is advisable to use a non-destructive method, °
Acknowledgements: the author would like to express his deep appreciation and gratitude to Aleksey Nikolaevich Beskopylny and Andrey Anatolyevich Veremeenko, who took part in the inspection of metal structures together with the author.
For citation. Vernezi NL. Variation Coefficient of Metal Yield Strength in New and Long-Used Building Structures.
Safety of Technogenic and Natural Systems. 2023;7(3):44-54. https://doi.org/10.23947/2541-9129-2023-7-3-44-54
selectively monitoring the mechanical characteristics of the elements before and during operation. Keywords: non-destructive testing, metal yield strength, metal of the structure in operation, metal degradation
Введение. При диагностике, восстановлении, оценке надежности или реконструкции долго эксплуатируемых стальных сооружений возникает необходимость выяснить механические характеристики металла, в том числе показатели его напряжения. Для пластичных материалов, к которым относятся стали металлоконструкций, опасное напряжение определяется по значению предела текучести. Как известно, он имеет вероятностную природу, в нормативно-техническую документацию вносится его минимальное значение, полученное при лабораторных испытаниях ограниченного числа образцов. В большинстве случаев состояние металла конструкции оценивается с помощью неразрушающего контроля.
В процессе эксплуатации механические характеристики (в частности, предел текучести) претерпевают определенные изменения [1]. В исследовании дается сравнительный анализ значений предела текучести металла одного класса прочности в конструкциях до эксплуатации и отработавших десятки лет. Значения предела текучести получены при обследовании неразрушающим методом индентирования.
Во многих источниках описаны изменения металла в процессе эксплуатации конструкции. При этом нет единой точки зрения относительно направления таких трансформаций. Многое зависит от природы материала и длительности эксплуатации. Так, в атомной энергетике металл конструкций почти не меняется за 30-40 лет эксплуатации [2]. В [3] отмечается снижение почти на 40 % циклической прочности сталей 20 и 45 после 15-летнего хранения. Авторы работы [4] подчеркивают, что 40 и более лет эксплуатации магистрального газопровода почти не сказываются на механических характеристиках стали. Вместе с тем в [5] фиксируется снижение пластичности при неизменном значении предела прочности металла газопровода после 37 лет эксплуатации. В [6] указывается на опасность отказов газопровода при длительной эксплуатации из-за деградационных процессов в металле. В [7] описано снижение ударной вязкости после длительной эксплуатации.
Для стали 17Г1С в первые годы эксплуатации газопровода отмечается повышение прочности со снижением пластичности, а в период от 20 до 30 лет эксплуатации наблюдается устойчивое снижение как прочности, так и пластичности [8]. Очевидно, при существенных различиях сроков эксплуатации можно ожидать значительной разницы механических характеристик металла, что осложняет долгосрочное прогнозирование состояния конструкции. Подход, предложенный в данной статье, призван преодолеть это и названные выше ограничения: вероятностную природу показателя и недостаточное число образцов.
Обследованы несколько объектов в Ростовской области с нулевой и многолетней эксплуатацией. В результате собраны и обобщены новые данные по пределу текучести реальных металлоконструкций. Цели представленной научной работы — проанализировать изменения и оценить возможную деградацию металла.
Материалы и методы. Итак, попытаемся дать количественную оценку изменений механических характеристик металла. Для этого рассмотрим одни и те же элементы конструкции до и после длительной эксплуатации. Такой мониторинг периодически проводится применительно к металлу магистральных трубопроводов. При этом можно даже прогнозировать остаточную долговечность материала [9, 10]. Однако для других металлоконструкций сложно реализовать такой подход. В этом случае можно воспользоваться информацией, полученной методом неразрушающего контроля металла. Обеспечение корректности таких данных предполагает, что:
- сопоставляются однотипные конструкции;
- контролируемые элементы сделаны из металла одного класса прочности;
- выборка обрабатываемых данных достаточно репрезентативна.
Авторы [11] утверждают, что класс прочности сталей для металлоконструкций определяется некоторыми интервалами пределов текучести, прочности и относительного удлинения. Значит, следует сравнивать металлы с механическими характеристиками, укладывающимися в эти интервалы. Например, для стали класса ^з прочности С-285 предел текучести допускается в границах от 265 МПа до 285 МПа, т. е. определяется с погрешностью 7,55 %
С Для диагностики действующих конструкций подходят только неразрушающие методы. Например,
акустическую эмиссию задействуют для: ^ - нахождения дефектов в металле [12];
- контроля напряженного состояния [13];
- выявления роста усталостной трещины [14] в сосудах под давлением;
- определения начала активного растрескивания металла [15];
- контроля сварных соединений [16, 17].
При этом решаются вопросы оптимального расположения приборов для определения дефектов в конструкциях сложной формы [18].
¡л
С помощью электромагнитного контроля фиксируется заданная твердость металла [19]. Кроме того, применяются методы прямого механического взаимодействия с металлом при индентировании для оценки:
- остаточных напряжений в металле [20];
- начального значения предела текучести [21].
Механические характеристики достоверно описываются трехпараметрическим законом распределения Вейбулла1:
= 1 - ехр [ - ( (X - С)/А)в], где X — величина механического свойства; С — параметр сдвига, определяющий минимально возможное значение характеристики; В — параметр формы, по которому можно судить о рассеивании этого свойства.
Очевидно, что в результате воздействия эксплуатационных нагрузок у материала могут изменяться средние, минимальные значения С механических характеристик. Как следствие, меняются среднеквадратическое отклонение и коэффициент вариации значений механических характеристик.
Примененный в статье метод индентирования основан на видоизмененном способе оценки твердости по Роквеллу. Конический индентор ударно (не статически) внедряется в отшлифованную испытуемую поверхность при условиях:
- энергия 0,16 Дж;
- угол при вершине 90°.
Затем анализируется реакция металла. Для работы достаточно 10 кв. см свободной площади металла [22-24] или сварного соединения [25]. Для реализации метода использовали аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) и ноутбук. С помощью АЦП получили зависимости изменения скорости от времени внедрения конического индентора механической части. Затем сигнал программно обработали в ноутбуке и получили зависимости перемещения и ускорения индентора от времени. Далее взяли полученные из графиков промежуточные характеристики: глубина, максимальная и минимальная скорости, максимальное и минимальное ускорение внедрения конуса. Они стали объектом корреляционного анализа. Устанавливалась корреляция с механическими характеристиками, определенными по стандартным испытаниям на растяжение и твердость металла. В итоге изучения металлов различных классов прочности получили и зафиксировали универсальные корреляционные зависимости стандартных механических характеристик от промежуточных. Теперь при индентировании металла его стандартные механические характеристики в исследуемой точке почти сразу отображаются на дисплее ноутбука. Приборное обеспечение дает суммарное рассеивание, вызванное разбросом свойств в металле и погрешностью измерения. Предельные значения погрешности одного измерения — ±4 %. Возможность оперативно получить 10-20 значений на локальном участке металла нивелирует эту погрешность. А при оперативном получении неограниченного числа измерений обеспечивается высокая репрезентативность выборки. Перед каждым обследованием прибор тарируется:
- измеряется предел текучести на образцах с заранее известными свойствами, полученными при стандартных испытаниях на растяжение на разрывной машине ИР-200;
- затем выполняется регулировка.
Результаты исследования. Цель исследования заключалась в получении количественной сравнительной оценки возможной деградации металла в ходе длительной эксплуатации. Для этого неразрушающим методом индентирования фиксировались значения предела текучести стальных конструкций с нулевым и длительным сроком эксплуатации.
Так, рассматривались новые сооружения:
- складское помещение на ул. Луговой, 8 в Ростове-на-Дону (таблица 1);
- производственный корпус по ул. 1-й Пятилетки, 71 в Батайске (рис. 1);
- колонны трибун стадиона «Торпедо» в Таганроге (рис. 2).
Таблица 1 к К
Данные обследования металлоконструкций склада на Луговой, 8 в Ростове-на-Дону ^
а
S
а
ей
s
1 ГОСТ Р 50779.27-2017 (МЭК 61649.2008). Национальный стандарт Российской Федерации. Статистические методы. Распределение Вейбулла. Анализ данных. Электронный фонд правовых и нормативно-технических документов. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200146523 (дата обращения: 19.06.2023).
Значения предела текучести, МПа
Ферма 12 Ферма 15 Ферма 18
240 265 279 298 236 263 277 305 244 270 287
240 266 280 298 237 263 277 307 244 270 287
241 266 280 298 237 263 277 307 244 270 288
&
Й
!-н
о
и СР •Р
СР £ Л
Значения предела текучести, МПа
Ферма 12 Ферма 15 Ферма 18
241 266 280 299 237 264 277 309 248 271 289
242 267 281 299 237 264 277 309 249 272 289
243 267 281 299 237 265 277 312 249 272 289
243 268 281 300 237 265 278 313 249 273 290
244 269 282 302 239 266 278 315 249 273 290
245 269 282 303 239 266 278 317 250 273 291
247 269 282 303 241 266 278 325 252 273 292
248 270 283 304 243 266 278 329 252 273 293
248 270 283 304 243 267 279 332 253 274 294
250 271 284 306 243 267 280 339 253 274 295
250 271 284 307 245 267 280 345 254 274 295
250 271 284 307 246 268 280 351 256 274 296
251 272 284 307 247 268 281 256 275 297
251 272 285 308 247 268 281 257 275 297
251 273 285 309 249 269 282 257 275 298
251 273 286 309 250 269 282 257 277 299
253 274 286 309 250 269 283 257 277 299
253 274 287 312 252 269 284 257 277 299
254 274 287 313 252 270 284 258 277 300
254 274 288 313 252 271 284 259 278 300
254 274 288 313 252 271 285 259 278 300
255 274 289 314 253 271 285 259 278 301
255 275 289 314 253 272 285 260 279 301
256 275 290 315 255 272 286 260 279 306
256 275 290 315 256 272 286 263 279 311
257 275 290 316 256 273 287 263 280 312
258 276 291 317 256 273 287 263 281 313
258 276 291 317 256 273 287 264 282 315
258 277 291 318 256 273 288 264 282 316
258 277 291 319 257 273 289 264 282 317
258 277 291 320 257 274 289 265 283 318
258 277 291 320 258 274 289 265 283 318
259 277 292 320 259 274 290 265 284 320
260 277 292 327 259 275 290 266 284 324
260 278 293 339 259 275 291 266 284 324
260 278 293 343 260 275 293 266 284 326
261 278 294 343 260 275 295 266 284 326
261 278 294 346 260 275 295 266 285 331
262 278 295 347 260 275 297 267 285 333
262 278 295 350 261 276 297 267 285 340
262 278 296 352 261 276 300 268 285 345
264 278 296 353 262 276 301 269 286 345
264 279 296 353 262 276 302 269 286
264 279 297 262 276 302 270 286
30
250 258 261 265 271 276 283 291 303 317
Рис. 1. Распределение значений предела текучести металла конструкций производственного корпуса в Батайске:
aTmin = 246 МПа, аТср = 277 МПа, CV = 0,054
Здесь и далее указаны выборочные минимальные ат min, выборочные средние ат ср и коэффициенты вариации предела текучести CV. Ордината — шкала частоты значений. Цифры над столбцами — количество измеряемых значений в конкретном интервале.
30 25 20 15 10 5 0
241 244 248 252 255 260 265 271 276 281 289 296 306 323 МРа
Рис. 2. Распределение значений предела текучести металла колонн стадиона «Торпедо» в Таганроге: аТшт = 240 МПа,
аТср = 272 Мпа, СУ = 0,068
и К
Металл, бывший в эксплуатации несколько десятков лет, изучали по следующим объектам: Е
- железнодорожный мост на станции Лихая (65 лет, рис. 3); о
- фермы покрытия Дворца спорта в Ростове-на-Дону (39 лет, рис. 4); £
- растяжки несущих конструкций опор линии электропередач ВЛ 330 «Новочеркасская ГРЭС — Южная» §
К
(43 года, таблица 2). д
30
25
20
15
10
190 201 209 223 230 247 253 276 280 288 300 310
Рис. 3. Распределение значений предела текучести металла конструкций моста на ст. Лихая: аТтт = 188, аТср = 257,
СУ = 0,127
40 35 30 25 20 15 10 5 0
11 11 11
29 30 те
25 2 7 25
15 17 17
12 10
5 5 4
1
238 240 241 245 248 252 257 265 270 289 309 312 339 369 388
МПа
Рис. 4. Распределение значений предела текучести металла ферм покрытия Дворца спорта в Ростове-на-Дону:
аТтт = 238 МПа, аТср = 263 МПа, СУ = 0,11
Таблица 2
CÖ й !-н
о
и Л -О
Л £ -Й
Результаты обследования растяжек опор ЛЭП В Л 330
Значения предела текучести, МПа
235 244 249 259 275 282 288 357
236 245 251 261 278 282 291 357
237 246 255 263 280 282 292 366
238 246 256 265 280 283 294 380
239 247 256 269 281 284 295 380
239 248 259 272 282 286 303 384
Данные табл. 2 проверялись на соответствие трехпараметрическому закону распределения Вейбулла. Требовалось оценить теоретическое, а не выборочное минимальное значение предела текучести ст min. В результате расчета теоретическое оказалось меньше выборочного на 6 Мпа (229).
5
0
Отметим, что элементы новых конструкций не подвергались влиянию напряженно-деформированного состояния, а бывшие в эксплуатации длительное время находились в состоянии:
- сжато-изгибаемом (верхние пояса ферм покрытия);
- растянуто-изгибаемом (нижние пояса ферм покрытия);
- растянутом (растяжки).
Полученные в результате неразрушающего контроля значения предела текучести для лучшей информативности в таблице 2 и 3 ранжированы по возрастанию.
Стали всех новых металлоконструкций и ВЛ 330 можно отнести к классу прочности С285. У металла моста на станции Лихая среднее значение предела текучести на 8 МПа ниже указанной в [10] границы. У стали конструкций Дворца спорта — выше на 11 МПа.
Результаты сравнительного анализа приводятся в таблице 3 и на рис. 5.
Таблица 3
Сводные результаты исследований
Объект Параметры
Значения предела текучести металла, МПа Расчет среднего коэффициента вариации
Среднее от Минимальное в выборке отшт Среднее Отшт по объектам Среднеквадратичное отклонение (МПа) / СУ Среднее значение по объектам
Склад 276 274 236 239 23,7 / 0,085 0,069
Производственный корпус 277 246 14,5 / 0,054
Стадион 272 240 18,5 / 0,068
Дворец спорта 263 267 256 226 28,8 / 0,11 0,123
ЛЭП ВЛ 330 280 235 39,8 / 0,142
Ж.-д. мост 257 188 33,5 / 0 ,127
0,16 0,14 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0
0,0 85
0,0 68 0,0 54
I
1
2
3
4
5
6
Рис. 5. Коэффициенты вариации предела текучести до и после длительной эксплуатации: 1 — стадион, 2 — склад, 3 — производственный корпус, 4 — ж.-д. мост, 5 — ЛЭП ВЛ 330,
6 — Дворец спорта
Обсуждение и заключение. Итак, сравним средние значения коэффициента вариации новых и бывших в эксплуатации конструкций. Из табл. 3 видно, что что после длительной эксплуатации этот показатель будет в среднем выше в 1,78 (во столько раз 0,123 больше, чем 0,069). Максимальный коэффициент вариации предела текучести (0,142) выявили на растяжках опор линии электропередач ВЛ 330 (43 года работы). Минимальное значение предела текучести (188 МПа) — у металла моста на ст. Лихая, бывшего в эксплуатации 65 лет.
Возможные теоретические минимальные значения предела текучести снижаются относительно выборочных, что может также увеличивать размах распределения и, соответственно, коэффициент вариации.
и К К <и О
а н о о К
к 3
ей
Для мониторинга прочностных возможностей (например, с целью ремонта или реконструкции) рекомендуется выборочно контролировать неразрушающим методом механические характеристики элементов металлоконструкции до и в процессе эксплуатации.
Список литературы
1. Доценко Е.Р, Мындюк В.Д., Карпаш М.О. и др. Оценка изменений механических свойств металла магистральных трубопроводов с использованием методов неразрушающего контроля. В: Труды VII междунар. науч.-тех. конф. по надежности и безопасности магистрального трубопроводного транспорта. Новополоцк: ПГУ; 2011. С. 143-145. URL: https://www.psu.bv/images/stories/nauka/tezis 7mntk.pdf (дата обращения: 28.05.2023).
2. Горынин И.В, Тимофеев Б.Т. Деградация свойств конструкционных материалов при длительном воздействии эксплуатационных температур. Вопросы материаловедения. 2011;(1(65)):41-59. URL: http://www.crism-prometev.ru/science/editions/Russian1(65)2011.pdf (дата обращения: 28.05.2023).
3. Демина Ю. Влияние длительной эксплуатации и хранения на механические свойства и механизмы разрушения конструкционных материалов. Автореф. дис. канд. тех. наук. Москва; 2014. 26 с.
4. Лубенский С.А., Ямников С.А. Влияние длительности эксплуатации на свойства металла труб магистральных трубопроводов. Проблемы анализа риска. 2013;10(1):58-63.
5. Быков И.Ю., Бирилло И.Н., Кузьбожев П.А. Исследование характеристик механических свойств металла труб газораспределительной станции после продолжительной эксплуатации. Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. 2015;(2):86-91. https://doi.org/10.31660/0445-0108-2015-2-86-91
6. Большаков А.М. Анализ разрушения и дефектов в магистральных газопроводах и резервуарах Севера. Газовая промышленность. 2010;(5(646)):52-53.
7. Сыромятникова А.С. Деградация свойств металла труб при длительной эксплуатации в условиях низких климатических температур в составе магистральных газопроводов. Вестник Томского государственного университета. 2013;18(4-2):1746-1747.
8. Никифорчин Г.Н., Цирульник О.Т., Звирко О.И. и др. Оценка деградации физико-механических свойств сталей длительно эксплуатируемых магистральных газопроводов. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2013;79(9):48-55.
9. Aneesh Bangia, Raghu V. Prakash. Energy Parameter Correlation of Failure Life Data between Cyclic Ball Indentation and Low Cycle Fatigue. Open Journal of Metal. 2012;2(1):31-36. https://doi.org//10.4236/ojmetal.2012.21005
10. Collin M., Parenteau T., Mauvoisin G., Pilvin P. Material Parameters Identification Using Experimental Continuous Spherical Indentation for Cyclic Hardening. Computational Materials Science. 2009;46(2):333-338. https://doi.org//10.1016/j.commatsci.2009.03.016
11. Горев В.В., Уваров Б.Ю, Филиппов В.В. и др. Металлические конструкции. В 3 т. Т. 1. Элементы стальных конструкций. Москва: Высшая школа; 1997. 527 с.
12. Pullin R., Holford K.M., Lark R., Eaton M.J. Acoustic emission monitoring of bridge structures in the field and laboratory. Journal of Acoustic Emission. 2008;26:172-181.
13. Anastasopoulos A.A., Kourousis D.A., Cole P.T. Acoustic emission inspection of spherical metallic pressure vessels. In: The 2nd International Conference on Technical Inspection and NDT (TINDT2008). Iran, Tehran; 2008. 10 p. URL: http ://www.ndt. net/article/tindt2008/papers/177 .pdf (дата обращения: 28.05.2023).
14. Pollock A. Probability of detection for acoustic emission. Journal of acoustic emission. 2007;25:231-237.
15. Polyzos D., Papacharalampopoulos A., Shiotani T., Aggelis D.G. Dependence of AE Parameters on the ^ Propagation Distance. Journal of acoustic emission. 2011;29:57-67.
jr 16. Gongtian Shen, Zhanwen Wu. Study on Spectrum of Acoustic Emission Signals of Bridge Crane. Insight —
§ Non-Destructive Testing and Condition Monitoring. 2010;52(3):144-148. URL: g http://www.ndt.net/article/ecndt2010/reports/1 07 08.pdf
17. Dirk Aljets, Alex Chong, Wilcox S.J., et al. Acoustic emission source location in plate-like structures using a closely arranged triangular sensor array. Journal of acoustic emission. 2010;28:85-98.
18. Pullin R., Baxter M., Eaton M., Holford K.M., Evans S. Novel acoustic emission source location. Journal of acoustic emission. 2007;25:215-223.
19. Wilson J.W., Liu Jun, Karimian N., Davis C.L., Peyton A.J. Assessment of microstructural changes in Grade 91 power station tubes through permeability and magnetic Barkhausen noise measurements. In: 11th European Conference on Non-Destructive Testing (ECNDT 2014). Czech Republic, Prague; 2014. URL:
и CP -O
CP £ л
https://research.manchester.ac.uk/en/publications/assessment-of-microstructural-changes-in-grade-91-power-station-t (дата обращения: 28.05.2023).
20. Hongping Jin, Wenyu Yang, Lin Yan. Determination of residual stresses and material properties by an energy-based method using artificial neural networks. Proceedings of the Estonian Academy of Sciences. 2012;61(4):296-305. https://doi.org//10.3176/proc.2012.4.04
21. Clausnera А., Richterb F. Fundamental limitations at the determination of initial yield stress using nano-indentation with spherical tips. European Journal of Mechanics. 2016;58:69-75. https://doi.org/10.1016/j.euromechsol.2016.01.009
22. Беленький Д.М., Недбайло А.А. Способ определения механических характеристик и физического критерия подобия прочности материала детали. Патент РФ, № 2279657. 2006. 12 с. URL: http://allpatents.ru/patent/2279657.html (дата обращения: 28.05.2023).
23. Бескопыльный А.Н, Веремеенко А.А., Вернези Н.Л. Программа для ЭВМ № 2015610650 Вектор 2015. Свидетельство РФ о государственной регистрации, № 2014661747. 2015. URL: https://onlinepatent.ru/software/2015610650/ (дата обращения: 28.05.2023).
24. Вернези Н.Л., Веремеенко А.А., Вальдман Д.С. Исследование прочностных характеристик металлического крепежа деревянного корпуса речного причала. Инженерный вестник Дона. 2015;(3). URL: http://ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2015/3231(дата обращения: 28.05.2023).
25. Belen'kii D.M., Vernezi N.L., Cherpakov A.V. Changes in the mechanical properties of butt welded joints in elastoplastic deformation. Welding International. 2004;18(3):213-215. https://doi.org/10.1533/wint.2004.3268
References
1. Dotsenko ER, Myndyuk VD, Karpash MO. Otsenka izmenenii mekhanicheskikh svoistv metalla magistral'nykh truboprovodov s ispol'zovaniem metodov nerazrushayushchego kontrolya. In: Trudy VII mezhdunar. nauch.-tekh. konf. po nadezhnosti i bezopasnosti magistral'nogo truboprovodnogo transporta. Novopolotsk: 2011. P. 143-145. URL: https://www.psu.by/images/stories/nauka/tezis 7mntk.pdf
2. Gorynin IV, Timofeev BT. Degradation of properties of structural materials at long time influence of operational temperatures. VoprosyMaterialovedeniya. 2011; (1(65)):41-59.
3. Demina Yu. Vliyanie dlitel'noi ekspluatatsii i khraneniya na mekhanicheskie svoistva i mekhanizmy razrusheniya konstruktsionnykh materialov. Avtoref. dis. kand. tekh. nauk. Moscow; 2014. 26 p.
4. Lubenskii SA, Yamnikov SA. Vliyanie dlitel'nosti ekspluatatsii na svoistva metalla trub magistral'nykh truboprovodov. Issues of risk analysis. 2013;10(1):58-63.
5. Bykov IYu, Birillo IN, Kuzbozhev PA. Study of characteristics of mechanical properties of gas-distributing station pipes metal after long-term operation. Oil and Gas Studies. 2015;(2):86-91. https://doi.org/10.31660/0445-0108-2015-2-86-91
6. Bolshakov AM. Analiz razrusheniya i defektov v magistral'nykh gazoprovodakh i rezervuarakh Severa. Gas Industry. 2010;(5(646)):52-53.
7. Syromyatnikova AS. Degradation of physical and mechanical condition of gas pipeline metal during long operation at low climatic temperatures. Tambov University Reports. Series Natural and Technical Sciences. 2013;18(4-2):1746-1747.
8. Nikiforchin GN, Tsirul'nik OT, Zvirko OI, Gredil' MI, Voloshin VA. Degradation of the physical and mechanical properties of steels in long-run gas pipelines. Industrial Laboratory. Diagnostics of Materials. 2013;79(9):48-55.
9. Aneesh Bangia, Raghu V Prakash. Energy Parameter Correlation of Failure Life Data between Cyclic Ball Indentation and Low Cycle Fatigue. Open Journal of Metal. 2012;2(1):31-36. https://doi.org//10.4236/ojmetal.2012.21005
10. Collin M, Parenteau T, Mauvoisin G, Pilvin P. Material Parameters Identification Using Experimental § Continuous Spherical Indentation for Cyclic Hardening. Computational Materials Science. 2009;46(2):333-338. m https://doi.org//10.1016/j.commatsci.2009.03.016 a
Г4
11. Gorev VV, Uvarov BYu, Filippov VV, Belyi GI, Endzhievskii LV, Krylov II, et al. Metallicheskie konstruktsii. q In 3 vol. Vol. 1. Elementy stal'nykh konstruktsii. Moscow: Vysshaya shkola; 1997. 527 p. g
12. Pullin R, Holford KM, Lark R, Eaton MJ. Acoustic emission monitoring of bridge structures in the field and ^ laboratory. Journal of Acoustic Emission. 2008;26:172-181. ^
13. Anastasopoulos AA, Kourousis DA, Cole PT. Acoustic emission inspection of spherical metallic pressure vessels. In: The 2nd International Conference on Technical Inspection and NDT (TINDT2008). Iran, Tehran; 2008. 10 p. URL: http ://www.ndt. net/article/tindt2008/papers/177 .pdf (дата обращения: 28.05.2023).
14. Pollock, A. Probability of detection for acoustic emission. Journal of acoustic emission. 2007;25:231-237.
15. Polyzos D, Papacharalampopoulos A, Shiotani T, Aggelis DG. Dependence of AE Parameters on the Propagation Distance. Journal of acoustic emission. 2011;29:57-67.
16. Gongtian Shen, Zhanwen Wu. Study on Spectrum of Acoustic Emission Signals of Bridge Crane. Insight — Non-Destructive Testing and Condition Monitoring. 2010;52(3):144-148. URL: http://www.ndt.net/article/ecndt2010/reports71 07 08.pdf
17. Dirk Aljets, Alex Chong, Wilcox SJ, et al. Acoustic emission source location in plate-like structures using a closely arranged triangular sensor array. Journal of acoustic emission. 2010;28:85-98.
18. Pullin R, Baxter M, Eaton M, Holford KM, Evans S. Novel acoustic emission source location. Journal of acoustic emission. 2007;25:215-223.
19. Wilson JW, Liu Jun, Karimian N, Davis CL, Peyton AJ. Assessment of microstructural changes in Grade 91 power station tubes through permeability and magnetic Barkhausen noise measurements. In: 11th European Conference on Non-Destructive Testing (ECNDT 2014). Czech Republic, Prague; 2014. URL: https://research.manchester.ac.uk/en/publications/assessment-of-microstructural-changes-in-grade-91-power-station-t
20. Hongping Jin, Wenyu Yang, Lin Yan. Determination of residual stresses and material properties by an energy-based method using artificial neural networks. Proceedings of the Estonian Academy of Sciences. 2012;61(4):296-305. https://doi.org//10.3176/proc.2012.4.04
21. Clausnera A, Richterb F. Fundamental limitations at the determination of initial yield stress using nano-indentation with spherical tips. European Journal of Mechanics. 2016;58:69-75. https://doi.org/10.1016/j.euromechsol.2016.01.009
22. Belenkii DM, Nedbailo AA. Sposob opredeleniya mekhanicheskikh kharakteristik i fizicheskogo kriteriya podobiya prochnosti materiala detali. Patent RF, No. 2279657. 2006. 12 p. URL: http://allpatents.ru/patent/2279657.html
23. Beskopylnyi AN, Veremeenko AA, Vernezi NL. Programma dlya EVM№ 2015610650 Vektor 2015. Certificate of the Russian Federation on state registration, No. 2014661747. 2015. URL: https://onlinepatent.ru/software/2015610650/
24. Vernezi NL, Veremeenko AA, Valdman DS. Research of strength characteristics of metal fixture of the wooden case of the river mooring. Engineering journal of Don. 2015;(3). URL: http://ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2015/3231
25. Belen'kii DM, Vernezi NL, Cherpakov AV. Changes in the mechanical properties of butt welded joints in elastoplastic deformation. Welding International. 2004;18(3):213-215. https://doi.org/10.1533/wint.2004.3268
Поступила в редакцию 26.06.2023 Поступила после рецензирования 13.07.2023 Принята к публикации 17.07.2023
Об авторе:
Вернези Никос Леонидович, кандидат технических наук, доцент кафедры эксплуатации транспортных систем и логистики Донского государственного технического университета (344003, РФ, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1), АийогЮ, ОЯСЮ, [email protected]
Конфликт интересов: автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.
Автор прочитал и одобрил окончательный вариант рукописи.
1 Received 26.06.2023
£ Revised 13.07.2023
Accepted 17.07.2023
K
CP
About the Author:
Nikas L. Vernezi, Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor of the Transport Systems and Logistics Department, Don State Technical University (1, Gagarin Sq., Rostov-on-Don, 344003, RF), AuthorlD, ORCID, [email protected]
Conflict of interest statement: the author does not have any conflict of interest.
The author has read and approved the final manuscript.
