Работа посвящена методике моделирования разрушения магистральных трубопрово-дов. Применение современных вязких трубных сталей не решает полностью проблему хрупкого разрушения этих конструкций, поскольку стремление увеличить толщину стенки и рабочее давление, а также необходимость использовать трубы в холодном климате сдви-гают разрушение в сторону хрупкого -но, естественно, не делают его полностью хрупким и требуют применения подходов нелинейной механики разрушения.Моделирование разрушения -при образовании длинных магистральных трещин -должно учитывать силы инерции частей трубы, приходящих в движение при раскрытии трещины, а также возможность падения давления в трубе при потере ею герметичности. Эти особенности задачи могут быть смоделированы в конечно-элементном пакете LS-DYNA. Однако LS-DYNA предлагает ограниченный набор критериев разрушения, в который не входят классические критерии нелинейной механики разрушения. Задачей работы являет-ся подбор критерия, реализованного в программе LS-DYNA и в то же время достаточно хорошо согласующегося с экспериментальными данными.В качестве такого критерия рассмотрен ресурс пластичности при условии, что пласти-ческая деформация перед вершиной трещины вычисляется с помощью процедуры взве-шенного усреднения по некоторому представительному объему, исключающей влияние размеров конечных элементов на результат. Подобраны параметры весовой функции, при которых нагрузка начала движения трещины, определяемая с помощью модели вязкого материала, совпадает с нагрузкой, определяемой через параметры нелинейной механики разрушения. Показано, что задача подбора параметров является плохоопределенной. Тем не менее найденные значения параметров в дальнейшем позволят выполнить расчет дина-мического распространения длинных продольных трещин в трубах с учетом эффектов, рассматриваемых программой LS-DYNA -сил инерции материала стенок трубы, скоро-сти распространения волны возмущения в газе или жидкости, заполняющих трубу, де-компрессии.Ключевые слова: магистральный трубопровод, продольная трещина, моделирование, механика разрушения, ресурс пластичности, нелокальный критерий. Состояние вопроса и постановка задачиПроблема предупреждения разрушений магистральных трубопроводов путем образования длинных трещин, несмотря на заметные усилия и успехи в создании вязких трубных сталей, по-прежнему является актуальной, поскольку такие разрушения могут приводить к большим мате-риальным потерям и экологическим проблемам. Решение задачи предупреждения таких разру-шений требует развития соответствующих расчетных моделей, которым в последнее время по-священо значительное число работ [1][2][3].Основным инструментом для решения этих задач является нелинейная механика разруше-ния, в рамках которой используется ряд различных критериев: K I , J-интеграл, CTOD, CTOA, Charpitest, DWTT и др. [4][5][6][7]. Наличие ряда подходов (а не одного общепризнанного) связано с наличием нескольких разных специфических черт задачи, причем в разных конструкциях эти черты могут проявляться в разной мере. С одной стороны, длинные трещ...
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.