Eng
Ukr
Rus
Печать
2017 №09 (09) DOI of Article
10.15407/as2017.09.10
2017 №09 (01)

Автоматическая сварка 2017 #09
Журнал «Автоматическая сварка», № 9, 2017, с. 63-66
 
Інженерний підхід до визначення коефіцієнта інтенсивності напружень та параметрів росту осьової тріщини в кільцевому зварному шві трубопроводу
В. В. Киричок, В. М. Тороп
ІЕЗ ім. Є. О. Патона НАН України. 03680, м. Київ-150, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: torop@paton.kiev.ua
Розглянуто проблему оцінки коефіцієнтів інтенсивності напружень в області зони залишкових зварювальних напружень. Запропоновано спільне застосування програмних комплексів Ansys Workbench та Abaqus/CAE і компілятора Python для точного визначення параметрів тріщиностійкості трубопроводів та посудин тиску. На прикладі трубного зразка 133x13 мм проведено моделювання процесу зварювання та наступного розкриття напівеліптичної тріщини в зоні залишкових напружень. Проведено аналіз можливого підростання дефекту від дії циклічних навантажень в області зварного шва та виявлено найбільш небезпечні зони по розташуванню осьових тріщин. Бібліогр. 6, рис. 5.
Ключові слова: коефіцієнт інтенсивності напружень, метод скінченних елементів, залишкові напруження, тріщина, скрипт, зварний шов
Надійшла до редакції 25.04.2017
Список літератури
  1. ДСТУ-Н Б В.2.3-21:2008. Визначення залишкової міцності магістральних трубопроводів з дефектами.
  2. Stephens R.I., Ali Fatemi, Stephens R.R., Fuchs H.O. (2001) Metal fatigue in engineering (2-nd edition). New York, John Wiley & Sons.
  3. ПНАЭ Г-7-002-86. (1989) Нормы расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Москва, Энергоатомиздат.
  4. (2010) Abaqus Scripting Reference Manual. USA, Providence, RI.
  5. Яхно Б. О. (2013) Розрахунок зварних з’єднань з використанням програмного комплексу Abaqus: методичні вказівки. Київ, НТУУ «КПІ».
  6. Suryanarayana C. (2003) Experimental techniques in material and mechanics. Boca Rathon, USA, Taylor & Francis Group.


Читать реферат на русском



 
В. В. Киричок, В. М. Тороп
ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины. 03680, г. Киев-150, ул. Казимира Малевича, 11. E-mail: torop@paton.kiev.ua
 
Инженерный подход к определению коэффициента интенсивности напряжений и параметров роста осевой трещины в кольцевом сварном шве трубопровода
 
Рассмотрена проблема оценки коэффициентов интенсивности напряжений в области зоны остаточных сварочных напряжений. Предложено совместное применение программных комплексов Ansys Workbench и Abaqus/CAE и компилятора Python для точного определения параметров трещиностойкости трубопроводов и сосудов давления. На примере трубного образца 133?13 проведено моделирование процесса сварки и последующего раскрытия полуэллиптической трещины в зоне остаточных напряжений. Проведен анализ возможного подрастания дефекта от действия циклических нагрузок в области сварного шва и выявлены наиболее опасные зоны по расположению осевых трещин. Библиогр. 6, рис. 5.
 
Ключевые слова: коэффициент интенсивности напряжений, метод конечных элементов, остаточные напряжения, трещина, скрипт, сварной шов


Read abstract and references in English



V.V. Kyrychok, V.M. Torop
E.O. Paton Electric Welding Institute of the NAS of Ukraine. 11 Kazimir Malevich Str., 03680, Kiev, Ukraine. E-mail: office@paton.kiev.ua
 
Engineering approach to determination of stress intensity factor and parameters of growth of axial crack in circumferential weld of pipeline
 
The problem of evaluation of stress intensity factors in the zone of residual welding stresses was considered. The joint application of the software packages Ansys Workbench and Abaqus/CAE and the compiler Python for accurate determination of parameters of crack resistance of pipelines and pressure vessels was proposed. On the example of the pipe specimen 133x13, the simulation of welding process and subsequent opening of semi-elliptic crack in the zone of residual stresses was carried out. The analysis of the possible increment of defect from the action of cyclic loads in the weld region was performed and the most dangerous zones were found according to the location of axial cracks. 6 Ref., 5 Fig.
 
Key words: stress intensity factor, finite elements method, residual stresses, crack, script, weld
References
  1. DSTU-N B.2.3-21:2008. Determination of residual strength of main pipelines with defects [in Ukrainian].
  2. Stephens R.I., Ali Fatemi, Stephens R.R., Fuchs H.O. (2001) Metal fatigue in engineering. 2nd ed. New York, John Wiley & Sons.
  3. PNAEG-7-002-86 (1989) Codes of design on strength of equipment and pipelines of nuclear power plants. Moscow, Energoatomizdat [in Russian].
  4. (2010) Abaqus Scripting Reference Manual. USA, Providence, RI.
  5. Yakhno B.O. (2013) Calculation of welded joints using program complex Abaqus: Guidelines. Kyiv, NTUU KPI [in Ukrainian].
  6. Suryanarayana C. (2003) Experimental techniques in material and mechanics. Boca Rathon, USA, Taylor & Francis Group.


>