Технічна діагностика та неруйнівний контроль, 2018, №01



2018 №01 (03)

DOI of Article 10.15407/tdnk2018.01.04

2018 №01 (05)

---

Технічна діагностика і неруйнівний контроль №1, 2018, стор. 27-33
 
 

Високопродуктивні методи чисельного дослідження для розв’язання задач експертизи роботоздатності дефектних конструкцій

О. С. Міленін¹, О. А. Великоіваненко¹, Г. П. Розинка¹, Н. І. Півторак¹, О. М. Хіміч², В. А. Сидорук²

¹Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
²Інститут кібернетики ім. В. М. Глушкова НАН України. 03187, г. Киев, прос. Академіка Глушкова, 40. E-mail: incyb@icyb.kiev.ua

Реферат:
Стосовно до характерних задач експертизи роботоздатності трубопровідних елементів з виявленими дефектами локальної корозійно-ерозійної втрати металу розроблено комплекс моделей для оцінки граничного стану в умовах складного температурно-силового експлуатаційного впливу методом чисельного прогнозування багатовимірного напружено-деформованого стану, докритичного і критичного пошкодження матеріалу конструкції з урахуванням різних механізмів деформування при зовнішньому навантаженні. Для програмної реалізації моделей було використано скінченно-елементне розв'язання спільних задач кінетики стану конкретного дефектного трубопроводу за допомогою нових високопродуктивних методів паралельного обчислення на основі багатопроцесорних і гібридних комп’ютерних технологій. На прикладах трубопровідних елементів магістральних і технологічних систем досліджені особливості впливу локальних поверхневих втрат металу на розвиток їх докритичного пошкодження, граничного стану і роботоздатності. Показано вплив дефекту локального стоншування стінки різного розміру на ступінь зниження статичної міцності елемента магістрального трубопроводу під дією внутрішнього тиску, а також додаткового зовнішнього моменту згину. Також показано, що на ефективність проведення чисельних розрахунків конкретного алгоритму значний вплив має структура визначальної матриці системи лінійних рівнянь. Бібліогр. 10, табл. 1, рис. 5.
 
Ключові слова: трубопровідний елемент, дефект несуцільності металу, граничний стан, роботоздатність, чисельне прогнозування, високопродуктивні програмні засоби
 
Надійшла до редакції 10.01.2018
Підписано до друку 20.03.2018
 
Список літератури

1. Escoe A. K. (2006) Piping and pipelines. Assessment Guide. Texas, Gulf Professional Publishing.
2. Стрельникова Е. А., Ковч О. И. (2015) Исследование взаимного влияния пор в сварном шве под воздействием термосиловой нагрузки. Восточно-Европейский журнал передовых технологий, 5, 59–63.
3. Lemaitre J., Desmorat R. (2005) Engineering Damage Mechanics. Ductile, Creep, Fatigue and Brittle Failures. Berlin, Springer-Verlag.
4. Radaj D. (1992) Heat Effects of Welding. Temperature Field, Residual Stress, Distortion. Berlin, Springer Verlag.
5. Xue L. (2007) Damage accumulation and fracture initiation in uncracked ductile solids subject to triaxial loading. Int. J. of Solids and Structures, 44, 5163–5181.
6. Великоиваненко Е. А., Розынка Г. Ф., Миленин А. С. и др. (2013) Моделирование процессов зарождения и развития пор вязкого разрушения в сварных конструкциях. Автоматическая сварка, 9, 26 – 31.
7. Карзов Г. П., Марголин Б. З., Швецова В. А. (1993) Физико-механическое моделирование процессов разрушения. Санкт-Петербург, Политехника.
8. Великоиваненко Е. А., Миленин А. С., Розынка Г. Ф. и др.( 2016) Моделирование процессов зарождения и развития докритической поврежденности металла сварных трубопроводных элементов при малоцикловом нагружении. Технічна діагностика і неруйнівний контроль, 4, 14–20.
9. Махненко В. И. (2006) Ресурс безопасной эксплуатации сварных соединений и узлов современных конструкций. Киев, Наукова думка.
10. Миленин А. С., Великоиваненко Е. А., Розынка Г. Ф. и др. (2014) Вероятностная оценка состояния трубопроводных элементов с обнаруженными дефектами утонения. Технічна діагностика і неруйнівний контроль, 2, 12–18.