Безопасная эксплуатация сосудов с вмятинами в узлах пересечения патрубков и днищ
Диссертация
Практика эксплуатации и экспертизы технического состояния сосудов, работающих под давлением, свидетельствует, что по уровню напряженно-деформированного состояния узлов пересечения патрубков и штуцеров с обечайками и днищами сосудов приходится оценивать остаточный ресурс оборудования, особенно при работе в условиях малоциклового нагружения. Однако анализ НДС этих узлов является сложной… Читать ещё >
Содержание
- ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
- ГЛАВА 1. Литературный обзор
- 1. Л. Обзор работ, посвящённых оценке напряженно-деформированного состояния неукреплённых узлов пересечения оболочек.,
- 1. 2. Численные и экспериментальные исследования напряженно-деформированного состояния оболочек с вмятинами
- 2. 3. Методы оценки несущей способности оболочек с локальными искажениями геометрии
- 2. 4. Выводы по литературному обзору
- 1. Л. Обзор работ, посвящённых оценке напряженно-деформированного состояния неукреплённых узлов пересечения оболочек.,
- 2. 1. Построение двумерной и трёхмерной геометрической модели исследуемого объекта в среде КК «ANSYS»
- 2. 2. Расчетная процедура упругого и упругопластического деформирования узла сопряжения патрубка с днищем в среде КК «ANSYS»
- 2. 3. Выбор расчетного конечного элемента и схем дискретизации конструкции в задачах упругого анализа
- 2. 4. Выбор расчетной схемы в задачах упругопластического анализа
- 2. 5. Выводы по главе 2
- 3. 1. Разработка метода анализа НДС оболочечных конструкций в условиях, близких к её предельному состоянию
- 3. 2. Оценка величины предельной нагрузки оболочек при осесимметричном нагружении
- 3. 3. Методика определения верхней оценки предельной нагрузки оболочек при осесимметричном нагружении
- 3. 5. Выводы по главе 3
- 4. 1. Оценка возможности использования КК «ANSYS» для анализа НДС пересекающихся оболочек с вмятинами
- 4. 2. Влияния параметров дефекта и геометрии оболочек на НДС узла их сопряжения
- 4. 3. Аппроксимация коэффициента концентрации напряжений в штуцерных узлах с вмятинами
- 4. 4. Выводы по главе 4
Список литературы
- Арбоч И., Бабель Г. В., Баттерман С. Н. и др. Тонкостенные обол очечные конструкции: теория, эксперимент и проектирование. -М.: Машиностроение, 1980. — 607 с.
- Ахназарова C.JI., Кафаров В. В. Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии. М., Высшая школа, 1978. 320С.
- Бате К., Вилсон Е. Численные методы анализа и метод конечных элементов. М.: Стройииздат, 1982. 448 с.
- Бидерман B. JL Механика тонкостенных конструкций. Статика. — М.: Машиностроение, 1977. -488 с.
- Биргер И.А. Круглые пластины и оболочки вращения. М.: Оборонгиз, 1961.-368 с.
- Бигер И.А., Шорр Б. Ф., Иосилевич Г. Б. Расчет на прочность деталей машин. Справочник. М.: Машиностроение, 1979. 701 с.
- Вихман Г. Л., Круглов С. А. Основы конструирования аппаратов и машин нефтеперерабатывающих заводов, М.: Машиностроение, 1978, 328 с.
- Власов В.З. Общая теория оболочек и приложение в технике. Л.: Гос. изд-во технич. лит-ры, 1949. 784 с.
- Газомазутные паровые котлы типа Е (ДЕ). Техническое описание, инструкция по монтажу, эксплуатации, обслуживанию и ремонту. 00.0303.002 ИЭ. Бийск, 1986. 88 с.
- Танеева М.С., Корнишин М. С. Нелинейные соотношения для осесимметричной деформации оболочки вращения переменнойтолщины. // Труды семинара по теории оболочек. Казань: КФТИ АН СССР, 1973, вып. 3. С.21−32.
- Годунов С.К. О численном решении- краевых задач для систем линейных обыкновенных дифференциальных уравнений // УМН. 1961. Т. 16. Вып. 3. С.171−174.
- Танеева М.С., Малахов В. Г. Большие осесимметричные прогибы упругопластических оболочек вращения // Статика и динамика оболочек: Тр. семинара. Казань: КФТИ КФАН СССР, 1979. Вып. 12. С.113−120.
- Танеева М.С., Алексеева О. В. О применении методов численного интегрирования к уравнениям непологих оболочек вращения с полюсом // Труды семинара по теории оболочек. Казань: КФТИ КФАН СССР, 1975. Вып.6. С.233−240.
- Галимов К.З., Паймушин В. Н. Теория оболочек сложной геометрии. Казань: Изд-во Казанск. ун-та, 1985. 208 с.
- Гафаров Р.Х., Шарафеев Р. Г., Ривзанов Р. Г. Краткий справочник инженера-механика. Уфа: УГНТУ, 1995. 111 с.
- Голованов А.И. Сравнительный анализ различных схем расчета оболочек произвольной геометрии методом конечных элементов// Исследования по теории оболочек: Труды семинара. Вып. 21. Часть I. Казань: Казанск. физ.-техн. ин-т КФАН СССР, 1988. С. 104−111 .
- Голованов А.И., Корнишин М. С. Введение в метод конечных элементов статики тонких оболочек. Казань: Казанск. физ-техн. ин-т, 1989.270 с.
- Голованов А.И. Универсальный конечный элемент тонкой оболочки// Исследования по теории оболочек: Труды семинара. Вып.25. Казань: Казанск. физ.-техн. ин-т КНЦ АН СССР, 1990. С.66−83.
- Гольденвейзер A.JI. Теория упругих тонких оболочек. М.: Наука, 1976. 512 с.
- Гурьев А.В., Гохберг Я. Ф., Авидон Д. А. Оценка чувствительности материалов к скорости деформирования и роль равномерной и сосредоточенной составляющей пластической деформации // Заводская лаборатория, 1979. № 9. С.850−854.
- Григоренко Я.М., Василенко А. Т. Методы расчета оболочек// Теория оболочек переменной жесткости. Т.4 К.: Наукова Думка, 1981. 544 с.
- Григоренко Я.М., Мукоед А. П. Решение задач теории оболочек на ЭВМ. К.: Виша школа, 1979. 280 с.
- Григоренко Я.М., Мукоед А. П. Решение нелинейных задач теории упругости. К.: Виша школа, 1977. 215 с.
- Грузовые вагоны железных дорог колеи 1520 мм. Руководство по деповскому ремонту. Нормативное производственно-практическое издание. М.: Транспорт, 1992. 28 с.
- Джонс (Jones Jr.) Теоретические и экспериментальные значения напряжений в тонких оболочках сосудов давления // Transactions ASME Конструирование и технология машиностроения. Тр. америк. об-ва инж.-механиков.Серия В. 1963. № 2. С. 75−103.
- Допустимая деформация стыковых соединений сферических сварных резервуаров / Муратов В. М., Копысицкая Л. Н., Коновалова А. И. // Автоматическая сварка, 1985. № 5. С. 40−42.
- Ерхов М.И. Теория идеально пластических тел и конструкций. М.: Наука, 1978. 352 с.
- Зайнуллин Р.С., Надршин А. С., Кожикин М. Н., Шарафиев Р. Г., Ямуров Н. Р. Оценка ресурса сосудов и трубопроводов по критериям статической прочности. Уфа: Баштехинформ, 1995. 47.с.
- Зайнуллин Р.Х. Безопасная эксплуатация цилиндрических сосудов с дефектами типа «вмятина» на обечайке. Дисс. на соискание ученой степени к. т. н. Казань. 2000. 146 с.
- Зайцев Г. П. Расчет механических свойств холоднокатаных металлов // Физика металлов и металловедение. 1960. Т. 9. Вып. 1. С. 103−1 И.
- Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975. 511 с.
- Зенкевич О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимация. М.: Мир, 1986. 318 с.
- Иванов Г. П., Абрамов В. Ф., Кадушкин Ю. В. Методика диагностирования объектов котлонадзора. Химическое и нефтяное машиностроение. № 5, 1999. С.38−40.
- Канторович З.Б. Основы расчета химических машин и аппаратов. М.: ГНТИМЛ, 1960. 744 с.
- Кармишин А.В., Лясковец В. А., Мяченков В. И., Фролов А. Н. Статика и динамика тонкостенных оболочечных конструкций. М.: Машиностроение, 1975. — 376 с.
- Касумов Е.В. Построение расчетных моделей и алгоритмов определения рациональных параметров тонкостенных конструкций: Автореферат. Казань: КГТУ, 1999. 18 с.
- Качанов Л.М. Основы теории пластичности. М.: Наука, 1969. 420 с.
- Когаев В.П., Махутов Н. А., Гусенков А. П. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность. М.: Машиностроение, 1985.224 с.
- Корнишин М.С., Якупов Н. М. Сплайновый вариант метода конечных элементов для расчета оболочек сложной геометрии. // Прикладная механика. Т.23. № 3. 1987. С. 38−44.
- Корнишин М.С., Исанбаев Ф. С. Гибкие пластины и панели М.:Наука, 1968.116 с.
- Кузеев И.Р., Филимонов Е. А., Абызгильдин Ю. М., Кретинин М. В. Долговечность реакторов установок замедленного коксования. М.: ЦНИИТнефтехим, 1986. 55 с.
- Е.Н. Лессинг, А. Ф. Лилеев, А. Г. Соколов Листовые металлические конструкции. М. Стройиздат. 1970.
- Лихман В.В., Копысицкая Л. Н., Муратов В. М. Концентрация напряжений в резервуарах с локальными несовершенствами формы П Химическое и нефтяное машиностроение, 1992. № 6. С.22−24.
- Лихман В.В., Копысицкая Л. Н., Муратов В. М. Определение малоцикловой прочности криогенного оборудования с учетом технологических отклонений форм // Химическое и нефтяное машиностроение, 1993. № 4. С. 15−17.
- Махутов Н.А. Деформационные критерии разрушения и расчет элементов конструкций на прочность. М.: Машиностроение, 1981. 272 с. 47. (3.10) Малинин Н. Н. Прикладная теория пластичности и ползучести. М.: Наука, 1968.400 с.
- Марчук Г. И. Методы вычислительной математики. М.: Наука, 1977. 456 с.
- Материалы к единым нормам и методам расчета на прочность сосудов и аппаратов. СЭВ. Постоянная Комиссия по машиностроению. М.: НИИХиммаш, 1963. 120 с.
- Мерзляков В.А., Шевченко Ю. Н. Упругопластическое деформирование оболочек вращения при неосесимметричном нагружении (обзор). // Прикладная механика. 1999. Т.35. № 5. С.3−6.
- Методические указания по проведению поверочных расчетов котлов и их элементов на прочность. М.: АОЗТ «ДИЭКС», 1996.26 с.
- Муратов В.М., Копысицкая Л. Н., Чечин Э. В. К оценке малоцикловой прочности криогенного оборудования // Тр. ИПП АН УССР: Прочность материалов и конструкций при низких температурах, 1990. С. 161−167.
- Мухин В.Н., Эльманович В. И., Расчетная и экспериментальная оценка влияния локальных вмятин на прочность корпусов сосудов и аппаратов // Хим. и нефтяное машиностроение, 1991. № 6. С.24−26.
- Мухин В. Н. Серебряный В.В. Самохин Ю. Н. Работоспособность сосудов давления с местными нарушениями геометрической формы корпуса // Проблемы прочности, 1988. № 3 С.94−98.
- Муштари Х.М., Галимов К. З. Нелинейная теория упругих оболочек. Казань: Таткнигоиздат, 1957. 432 с.
- Мяченков В.И., Григорьев И. В. Расчет составных оболочечных конструкций на ЭВМ. Справочник. М.: Машиностроение, 1981. 216 с.
- Мяченков В.И., Мальцев В. П. Методы и алгоритмы расчета пространственных конструкций на ЭВМ ЕС. М.: Машиностроение, 1984. 280 с.
- Мяченков В.И., Григорьев И. В. Расчет оболочечных конструкций на ЭВМ: Справочник. М.: Машиностроение, 1975. — 376 с.
- Новожилов В.В. Теория тонких оболочек. Л.: Гос. союзн. изд-во судостроит. пром-ти. 1962. 432 с.
- Норри Д., Ж. де Фриз. Введение в метод конечных элементов. М.: Мир, 1981. 304 с.
- Нормы расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. ПНАЭ Г-7−002−86.
- Перелыгин О.А., Галявиев Ш. Ш., Зайнуллин Р. Х., Бережной Д. В. Исследование прочности цилиндрических оболочек с вмятинами в области радиальных соединений. Вестник Казанского технологического университета. N1−2. 2000. С.75−77.
- Перелыгин О.А., Серазутдинов М. Н., Черенков А. В. Критерий прочности тонкостенных конструкций при пластических деформациях. Международная научно-техническая конференция «Испытания материалов и конструкций» Тезисы докладов. Н. Новгород. 2000. С 97.
- Серазутдинов М.Н., Черенков А. В., Малахов В. Г., Перелыгин О. А. Пластические деформации и разрушение тонкостенных конструкций. Математическое моделирование и краевые задачи. Труды X межвузовской конференции, г. Самара. 2000.С. 149−152.
- Пикуль В.В. Теория и расчет оболочек вращения. М.: Наука, 1982. 160 с.
- Писаренко Г. С., Огарев В. А., Квитка A.JI. Сопротивление материалов. К. Вища школа, 1979. 694 с.
- Попков В.М., Иванов В. К., Шахавов С. Б. Оценка напряженно-деформированного состояния цилиндрической емкости при наличии смещения кромок в стыковых соединениях. Сварочное производство. 1978, № 8, с. 11−19.
- Прочность, устойчивость, колебания. Справочник: в Зт. М.: Машиностроение, 1968. Т.1. 733 с.
- Прочность, устойчивость, колебания. Справочник: в Зт. М.: Машиностроение, 1968. Т.2. 464 с.
- Полухин П.И., Гун Г.Я., Галкин A.M. Сопротивление пластической деформации металлов и сплавов. Справочник. М.: Металлургия, 1983. 352 с.
- Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (ПБ 10−115−96). М.: ПИО ОБТ, 1996. 242 с.
- Пригоровский Н.И. Методы и средства определения полей деформаций и напряжений: Справочник. М.: Машиностроение, 1983, 248 с.
- Проектирование сварных конструкций в машиностроении под ред. С. А. Куркина, М.: Машиностроение, 1975. 218 с.
- Пустыльник Е.М. Статистические методы анализа и обработки наблюдения. М.: Наука", 1968, 288 с.
- Расчеты остаточного ресурса элементов оборудования по параметрам испытаний и эксплуатации. / Под ред. Зайнуллина Р. С. Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 1999. 86 с.
- Рачков В.И., Елисеев Б. М. Современные методы расчета на прочность машин и аппаратов химического и нефтяного машиностроения. М.: ИПК Химнефтемаша, 1987. 60 с.
- Рачков В.И., Кутепов С. М., Шевелкин Б. Н. Расчетно-теоретические исследования напряженного состояния в локальных зонах, имеющих отклонение от идеальной формы. М.: НИИИХиммаш, 1968. 57 с.
- В. И. Рачков Определение безопасной эксплуатации сосудов, имеющих местное утонение стенки.
- РД 26 16 — 88 Сосуды и аппараты. Метод расчета напряжений в месте пересечения патрубков с обечайками и днищами.
- Ржаницын А.Р. Предельное равновесие пластинок и оболочек. М.: Наука, 1983.287 с.
- Рикардс Р.Б. Метод конечных элементов в теории оболочек и пластин. Рига: Зинатне, 1988. 284 с.
- Рузинов Д.Л. Статистические методы оптимизации химических процессов. М., «Химия», 1972.
- Сахаров А.С., Киричевский В. В., Кислоокий В. Н. и др. Метод конечных элементов в механике твердых тел. К.: Виша школа, 1982. 480 с.
- Секлер Э.Э. Развитие исследования оболочек и их расчета. // Тонкостенные оболочечные конструкции. М.: Машиностроение, 1980. С.55−69.
- Серельдин JI. Применение метода конечных элементов. М.: Мир, 1979. 392 с.
- Серазутдинов М.Н., Зайнуллин Р. Х. Перелыгин О.А. Об условии прочности оболочки при возникновении пластических деформаций.// Вестник Казанского технологического университета, 1999. № 1−2. С. 4752.
- Серазутдинов М.Н., Губаев P.P. Построение конечно-элементных функций произвольной степени аппроксимации и их использование для расчета оболочек. // Труды XVIII Международной ' конференции по теории оболочек и пластин. Т. 2. Саратов. 1997. С. 112 116.
- Серельдин JI. Применение метода конечных элементов. М.: Мир, 1979. 392 с.
- Скопинский В.Н. Концентрация напряжений в .эллипсоидальных днищах с патрубками. // Химическое и нефтяное машиностроение. 1990. № 12. С.1Ы2.
- Скопинский В.Н. Анализ применимости теории тонких оболочек к расчету пересекающихся цилиндрических оболочек // Известия вузов. Машиностроение. 1989. С. 12- 15.
- Скопинский В.Н. Применение специализированных вычислительных программ в прочностном анализе конструкций химического и нефтехимического машиностроения // Химическое и нефтяное машиностроение. 1996. № 5. С. 24 28.
- Скопинский В.Н. Вопросы моделирования в прочностном анализе машиностроительных конструкций // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 1997. № 6. С. 13 15.
- Скопинский В.Н., Берков Н. А. Напряженное состояние конструктивных узлов в виде пересекающихся оболочек при термосиловом нагружении // Тяжелое машиностроение 1992. № 3. С. 17 -19.
- Скопинский В.Н. Об особенностях напряженного состояния в области пересечения цилиндрических оболочек // Строительная механика и расчет сооружений 1986. № 2 С. 19 22.
- Скопинский В.Н. Трехмерный анализ напряженного состояния штуцерных узлов аппаратов высокого давления // Химическое и нефтегазовое машиностроение 1998. № 6. С. 9 11.
- Смирнов ЯЗ., Дунин-Барковский И.В. Краткий курс математической статистики для технических приложений. М., Физматгиз, 1959.
- Сосуды и аппараты стальные. Нормы и методы расчета на прочность. ГОСТ 14 249–89. М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1990. 80 с.
- Сосуды и аппараты стальные. Нормы и методы расчета на прочность с учетом смещения кромок сварных соединений, угловатости и некруглости обечаек. РД 26−6-87. М.: НИИХиммаш, 1987.28 с.
- Сосуды и аппараты стальные. Нормы и методы расчета на прочность при малоцикловых нагрузках. ГОСТ 25 859–83. М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1983. 30 с.
- Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия. ОСТ 26−291−94. М.: НПО ОБТ, 1994. 337 с.
- Стренг Г., Стринг ДЖ. Теория метода конечных элементов. М.: Мир, 1977.350 с.
- Суворова О.С. Несущая способность коротких цилиндрических сосудов с эллиптическими днищами. // Вопросы прочности химической аппаратуры. № 8. Сб. трудов ЛенНИИХИММАШа. Ленинград: Машиностроение, Ленинградское отд. С. 121−131.
- Тимошенко С.П., Войновский-Кригер С. Пластины и оболочки. М.: Наука, 1966. 636 с.
- Шарафеев Р.Г. Обеспечение безопасности нефтегазохимического оборудования параметрами испытаний и эксплуатации. Диссертация на соискание учёной степени д.т.н. К.: КГТУ, 1999. 229 с.
- Чернина B.C. Статика тонкостенных оболочек вращения. М.: Наука, 1968.-456 с.
- Черных К. Ф. Линейная теория оболочек. Л.: Изд-во ЛГУ, 1962. 4.1. 374 с- 1964.4.2.396 с.
- Черенков А.В. Безопасная эксплуатация выпуклых днищ с локальными дефектами формы. Диссертация на соискание ученой степени к. т. н. Казань, КГТУ. 2001. 150 с.
- Филин А.П. Элементы теории оболочек. Л.: Стройиздат, 1987. 384 с.
- Феденко Г. И. Концентрация напряжений и расчет элементов подкрепления отверстий в обечайках и днищах, работающих под внутренним давлением // Проблемы прочности. 1971. № 5. с. 70 76.
- Якупов Н.М., Серазутдинов М. Н. Расчет упругих тонкостенных конструкций сложной геометрии. Казань: ИММ РАН, 1993. 208 с.
- Aron Н. Das Gleichgewicht und die Bewegung einer unendlich dunnen beliebig gek rummten elastischen Schale. Journ. Fur reine und ang. Math., Bd. 78. 1874.
- Love A. On the small free vibrations and deformation of thin elastic shell. Phil. Trans. Roy. Soc. Vol. 179 (A). 1888.
- Kraus H., Bildeau G. G., Langer B.F. Stresses in thin-walled pressure vessels with ellipsoidal heads. Transaction ASME, ser. B. Journal of engineering for industry. № 2, 1961. P. 29−42.
- Griffel W. Discontinuity stresses in pressure vessels. Journal of engineering and design.//V. 14, № 7, 1971. P. 685−688.