сгенерировать QR код
Открытый доступ
Только для подписчиков
К расчетной оценке усталостной прочности сварных оболочечных конструкций из высокопрочных сталей при малоцикловом нагружении. Часть 1. Оценки на начальной стадии усталостного разрушения
https://doi.org/10.22349/1994-6716-2021-107-3-184-208
Аннотация
Существующие нормативные методики расчета усталостной прочности сварных соединений имеют ограниченное применение для малоцикловой области нагрузок и, как правило, не учитывают возможное широкое варьирование асимметрии цикла эксплуатационных напряжений, различия в ожидаемом уровне остаточных напряжений, многообразие возможных геометрий соединений. На основе экспериментальных данных по сопротивлению усталостному разрушению, а также физического моделирования отдельных стадий усталостного повреждения, обобщения результатов численных исследований методом конечных элементов напряженно-деформированного состояния разработаны процедуры таких оценок применительно к оболочечным конструкциям из высокопрочных сталей, нагружаемых как наружным, так и внутренним давлением.
Об авторах
А. В. Ильин
НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей»
Россия
Россия
д-р техн. наук
191015, Санкт-Петербург, Шпалерная ул., 49
К. Е. Садкин
НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей»
Россия
Россия
канд. техн. наук
191015, Санкт-Петербург, Шпалерная ул., 49
Н. С. Забавичев
НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей»
Россия
Россия
191015, Санкт-Петербург, Шпалерная ул., 49
Список литературы
1. RP-C203 Fatigue Design of Offshore Steel Structures. – Det Norske Veritas, 2015. – April. 129 pp.
2. BS 7910: 2015. Guide to methods for assessing the acceptability of flaws in metallic structures.
3. Hobbacher A. Recommendations for Fatigue Design of Welded Joints and Components. IIW-Doc. XIII-2151r1-07/XV-1254r1-07, May, 2007.
4. ГОСТ 34 233.6–17. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет на прочность при малоцикловых нагрузках. – М.: Стандартинформ, 2018.
5. ПНАЭ Г-7–002-86. Нормы расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 525 с.
6. Ильин А. В., Леонов В. П., Маннинен Т. П. Влияние геометрии сварных соединений на концентрацию упругих напряжений // Вопросы судостроения. Cерия Сварка. – 1981. – Вып. 32. – C. 16–24.
7. Ильин А. В., Леонов В. П., Семенова В. Т. Особенности использования деформационного критерия разрушения при оценке долговечности сварных соединений // Вопросы судостроения Cерия Сварка. – 1983. – Вып. 36. – С. 47–58.
8. Ильин А. В., Карзов Г. П., Леонов В. П. Определение коэффициентов снижения циклической прочности элементов конструкций с концентраторами в области ограниченной долговечности // Проблемы прочности. – 1992. – № 11. –С. 3–12.
9. Карзов Г. П., Леонов В. П., Марголин Б. З. Расчетное определение полей остаточных сварочных напряжений в конструкциях оболочечного типа. Сообщение 1 // Автоматическая сварка. 1992. – № 3. – С. 3–9; Сообщение 2 // Автоматическая сварка. – 1992.– № 4.– С. 7–13.
10. Ильин А. В., Леонов В. П., Мизецкий А. В. Метод численного моделирования начальной стадии циклического повреждения сварных соединений. Построение S–N кривых // Вопросы материаловедения. – 1996. – Вып. 2(5). – С. 62–76.
11. Васильев А. К., Ильин А. В., Карзов Г. П., Леонов В. П. Конструктивнотехнологическая прочность сварных соединений из высокопрочных сталей // Вопросы материаловедения. – 1999. – № 3(20). – C. 307–326.
12. Ильин А. В., Садкин К. Е. Определение конструктивной и технологической концентрации напряжений в сварных узлах при оценках усталостной прочности оболочечных конструкций // Вопросы материаловедения. – 2012. – № 2 (70). – С. 161–176.
13. Материалы для судостроения и морской техники: Справочник. Т. 1 / Под ред. И. В. Горынина. – СПб.: НПО «Професcионал», 2009. – С. 609–676.
14. ASME Boiler and Pessure Vessel Code. Section XI. Rules for Inservice Inspection of Nuclear Power Plant Components.
15. Fatigue and Fracture. ASTM Handbook. – 1996. – V. 19. – 2592 pp.
16. Ильин А. В., Садкин К. Е., Лаврентьев А. А. Исследование циклической трещиностойкости высокопрочных сталей для оценки ресурса конструкций глубоководной техники // Вопросы материаловедения. – 2015. – № 3(83). – C. 197–208.
17. McEvily A. J. An analysis of the growth of small fatigue cracks // Mater. Sci. and Eng. – 1991. P. 127–133.
18. Kitagawa H., Takahasi S. Applicability of fracture mechanics to very small cracks or cracks in the early stage // Proc. оf the 2 nd Int. Conf. on Mech. Behaviour of Materials. ASM. – 1976. – P. 627–631.
19. Steimbreger C., Gubeljak N., Enzinger N., Ernst W., Chapetti M. Influence of static strength on the fatigue resistance of welds // MATEC Web of Conferences 2018. – V. 165. – P. 13010. https://doi.org/10.1051/matecconf/201816513010.
20. Леонов В. П., Маннинен Т. П., Мизецкий А. В. Особенности локальных остаточных сварочных напряжений в сварных соединениях сталей, претерпевающих структурные превращения в зоне термического влияния // Вопросы материаловедения. – 2004. – № 4 (40). – C. 61–81.
21. Nykanen T., Bjork T. A new proposal for assessment of the fatigue strength of steel buttwelded joints improved by peening (HFMI) under constant amplitude tensile loading // Fatigue & Fract. of Eng.Mat. & Structure. – 2016. – V. 39. – P. 566–582.
22. Петерсон Р. Коэффициенты концентрации напряжений / Пер.с. англ. – М.: Мир, 1977. – 301 с.
Рецензия
Для цитирования:
Ильин А.В., Садкин К.Е., Забавичев Н.С. К расчетной оценке усталостной прочности сварных оболочечных конструкций из высокопрочных сталей при малоцикловом нагружении. Часть 1. Оценки на начальной стадии усталостного разрушения. Вопросы материаловедения. 2021;(3(107)):184-208. https://doi.org/10.22349/1994-6716-2021-107-3-184-208
For citation:
Ilyin A.V., Sadkin K.E., Zabavichev N.S. On the fatigue strength calculation of the welded shell structures from high-strength steels under low-cycle loading. Part 1: Estimation at the initial stage of fatigue failure. Voprosy Materialovedeniya. 2021;(3(107)):184-208. (In Russ.) https://doi.org/10.22349/1994-6716-2021-107-3-184-208
Просмотров:
271
Послать статью по эл. почте 