CC BY
26
Вюник ПДАБА
До 80-ргччя Приднтровсъког державног академп будгвництва та архтектури
15. Kulyabko V., Davydov I. Laboratory of Dynamics and Diagnostics of Construction : "Archive of Civil Engineering" - Polish Academy of Sciences, Institute of Fundamental Technological Research. Vol. 49, № 3 / 2003, Warsaw, - Р. 245-320.
16. ЛИРА 9.4. Примеры расчета и проектирования. Учебное пособие / [Боговис В. Е., Гензерский Ю. В., Гераймович Ю. Д. и др.] : под редакцией Городецкого А.С. - К. : Изд-во "Факт", 2008. - 280 с.
17. SCAD Office. Вычислительный комплекс SCAD / [Карпиловский В. С., Криксунов Э. З., Маляренко А. А. и др.] - М. : Изд-во СКАД СОФТ, 2007. - 609 с.
УДК 624.014
ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ СТАЛИ В ЗОНЕ СОПРЯЖЕНИЯ КОРПУСА И ДНИЩА
РЕЗЕРВУАРА
Ю. В.Кузенко, к. т. н., доц., А. Ю. Кузенко, инж.
Ключевые слова: пластическая деформация, резервуар, краевой эффект.
Постановка проблемы. В работе исследуется уменьшение пластических свойств стали в зоне нижнего узла резервуара, вызванное двухосным растяжением и большим градиентом изгибных напряжений вдоль образующей. Зная это уменьшение, можно точнее определить коэффициент условий работы для оценки пластичности в формуле для проверки приведенных напряжений.
Анализ исследований и публикаций. В работе [4] исследуется изменение пластичности для тонкой пластинки, загруженной двухосным растяжением. Показано, что изменение существенно влияет на величину предельной деформации и предложен метод численного решения этой задачи. Основные допущения этого метода следующие:
1) Нагружение статическое и простое.
2) Сложное напряженное состояние и условия текучести определены с помощью энергетической теории Мизеса-Генки [5].
3) Зависимость между интенсивностью напряжений и интенсивностью деформаций в пластической стадии деформирования аппроксимируется степенной функцией:
G = As^, (1)
где А и n - коэффициенты, зависящие от диаграммы растяжения стали.
Интенсивность пластических деформаций имеет вид:
S1P=^J[(S1P-S2P)2 ~S3P)2 + S -SзP)2], (2)
где Eip, е2р, £3р - компоненты пластической деформации вдоль соответствующих главных напряжений о1 ,о2 ,о3.
В работе [5] указано, каким образом, имея результаты испытаний на простое растяжение, определить функцию
О 1р = f (е1р). (3)
Там же доказано, что величина разрушающего напряжения не зависит от вида напряженного состояния и всегда равна истинному напряжению разрушения при одноосном растяжении.
Изложение основного материала. В работе [4] выводится формула для определения этого разрушающего напряжения при использовании функции (1):
( 2 ^n — = A\--I (1 - m - m2) 2 s^, (4)
^ 2 - m )
где m = —L причем o1 > о2;
G2 '
en - пластическая деформация, соответствующая разрушающему напряжению. Нами определены параметры A и n для следующих видов резервуарных сталей: Вст3сп5, 09Г2, 09Г2С, 10ХСНД и 16Г2АФ.
Механические характеристики сталей взяты из работы [1]. Использован метод выравнивания [3]. Получены следующие функции для указанных выше сталей:
T7S 0,115 0,090 -,-7А 0,071 лп 0,058 SAA 0,066
о =275e ; О = 335e ; О = 370e ; О = 439e ; О = 500e .
До 80-ргччя Приднтровсъког державног академп будгвництва та архгтектури №11 листопад 2010
Далее нами определены, с использованием метода работы [1], напряжения о1 и о2 как в зоне «краевого эффекта», так и вне этой зоны. Эти напряжения определены с учетом изгибных напряжений и осевых усилий. Соответствующие формулы можно взять из работы [1]. Выполнен численный расчет для резервуара объемом 1 000 м3. Определен параметр т в девяти точках вдоль образующей с шагом 10 см.
Параметр т имеет следующие значения: 0,066, 0,16, 0,31, 0,35, 0,5, 0,68, 0,76, 0,94.
Далее вычислены все величины пластических деформаций еп при вышеуказанных величинах параметра т для всех марок сталей.
Приведем минимальные значения этих деформаций, которые соответствуют значению т
= 0,4 - 0,5, для перечисленных марок сталей. В скобках указаны соответствующие деформации, полученные в натурных экспериментах из работы [1].
Вст3сп5 - £п =5,1 %, (Еп = 3,5 %); 09Г2 - еп = 3,6 %, (еп = 2,2 %);
09Г2С - Еп = 2,5 %, (еп = 2,3 %); 10ХСНД - Еп = 2,8 %, (еп = 2,0 %);
16Г2АФ- еп = 2,4 %, (еп = 2,0 %).
Заключение: 1. Самый важный вывод состоит в том, что в зоне «краевого эффекта» сталь теряет пластические свойства на длине 40-50 см, считая от днища. Это увеличивает опасность хрупкого разрушения и вполне соответствует статистическим данным, приведенным в работе [2].
2. Существуют заметные расхождения между данными экспериментов и теоретическими результатами, которые можно объяснить тем, что в резервуарах использованы наклепанные стали, и, следовательно, механические показатели, использованные для построения функции (1) необходимо уточнить построением диаграммы простого растяжения образцов, взятых из реальных резервуаров.
3. Используя полученные результаты можно уточнить коэффициент условий работы для учета пластических деформаций.
ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Сафарян М. К. Металлические резервуары и газгольдеры / Сафарян М. К. - М. : Недра, 1987.
- 200 с.
2. Егоров Е. А. Исследования и методы расчетной оценки прочности, устойчивости и остаточного ресурса стальных резервуаров, находящихся в эксплуатации / Егоров Е. А. -Днепропетровск, 1996. - 99 с.
3. Демидович Б. П. Численные методы анализа / Демидович Б. П., Марон И. А., Шувалова Э. З.
- М. : Физматгиз, 1963. - С. 83-88.
4. Куркин С. А., Лукьянов В. Ф. Оценка свойств тонколистного металла при двухосном растяжении // Надежность сварных соединений и конструкций. - М. : Машиностроение. - 1967. - С. 23-32.
5. Писаренко Г. С. Сопротивление материалов деформированию и разрушению при сложном напряженном состоянии / Писаренко Г. С., Лебедев А. А. - К. : Наукова думка, 1969. - 206 с.
УДК 624.042
ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ КАФЕДРЫ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ, ДЕРЕВЯННЫХ И ПЛАСТМАССОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ С ОДАРЕННОЙ МОЛОДЕЖЬЮ
Е. А. Егоров, д. т. н., проф., В. В. Кулябко, д. т. н., проф.
Ключевые слова: студенческая конференция, научные исследования, проектирование, магистр, специалист.
Введение. 26 апреля 2010 года. состоялась очередная студенческая научно-техническая конференция на кафедре металлических, деревянных и пластмассовых конструкций (МДПК) , см. фотографии, рисунок 1. Она показала, что среди студенческой молодежи есть ребята, которые имеют неплохую подготовку и которые с интересом относятся к научным проблемам строительства, в частности, к проблемам расчета и конструирования строительных металлоконструкций. Многие сообщения вызвали большой интерес у присутствующих, по многим вопросам имела место плодотворная дискуссия с участием студентов-докладчиков, аспирантов и преподавателей кафедры.
