Анализ прочности поврежденных трубопроводов АЭС методами реальных элементов

• Автор: Шамраев, Юрий Владимирович
• Шифр специальности: 05.14.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 170 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. КРИТЕРИИ РАЗРУШЕНИЯ ТЕЛ С ТРЕЩИНАМИ
1Л. Виды разрушения тел с трещинами
Е2. Классические теории прочности и предельный анализ
1.3. Энергетический критерий Гриффитса и силовой
критерий механики разрушения
1.4. Деформационный критерий разрушения
1.5. Энергетический критерий 1 -интеграла
1.6. Двухпараметрические критерии разрушения
1.7. Общие замечания по формирования
критериев разрушения
1.8. Краткое содержание и выводы
ГЛАВА 2. МЕТОД РЕАЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
2.1. Основные положения МеРеЭл
2.2. Банки данных для расчетов по МеРеЭл
2.3. Требования к процедуре построения диаграмм
деформирования
2.4. Учет неодноосности напряженного состояния в расчете
по МеРеЭл
2.5. Краткое содержание и выводы
ГЛАВА 3. ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕРЕЭЛ ДЛЯ РАСЧЕТА
ТРУБОПРОВОДА С ОКРУЖНОЙ ТРЕЩИНОЙ
3.1. Схема реализации МеРеЭл для отрезка трубы
с окружной трещиной
3.2. Определение предельного состояния трубопровода и коэффициента запаса по предельному состоянию
3.3. Диаграммы деформирования отрезка трубопровода
3.4. Общий случай нагружения трубопровода
3.5. Программное обеспечение МеРеЭл
3.6. Рассмотрение различных видов нагружения элемента конструкции
3.7. Краткое содержание и выводы
ГЛАВА 4. ВЕРИФИКАЦИЯ МЕРЕЭЛ
4.1. Верификация программы расчета по МеРеЭл
4.1.1. Упругопластический изгиб трубы, не содержащей дефект
4.1.2. Предельное состояние упругопластической трубы
с окружной трещиной
4.2. Экспериментальная проверка МеРеЭл
4.3. Верификация МеРеЭл с использованием
литературных данных
4.4. Краткое содержание и выводы
ГЛАВА 5. ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ МЕРЕЭЛ ДЛЯ РАСЧЕТА
ПРОЧНОСТИ ПОВРЕЖДЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЯЭУ
5.1. Расчет прочности поврежденного трубопровода ДУ-500 реактора ВВЭР
5.1.1. Постановка задачи
5.1.2. Банк диаграмм деформирования образцов из
стали 0Х18Н10Т
5.1.3. Расчет прочности ГЦТ, поврежденного окружной трещиной
5.1.4. Расчет прочности ГЦТ методом Кб
5.1.4. Расчет прочности ГЦТ содержащего боковые дефекты
5.2. Расчет прочности трубопровода АЭС при термосиловом
нагружении
5.2.1. Постановка задачи
5.2.2. Банк диаграмм деформирования образцов из стали
ASTM А106-87 Grade В
5.2.3. Расчет перемещения конца трубопровода
5.2.4. Выбор параметров для анализа прочности отрезка поврежденного трубопровода
5.2.5. Расчет диаграмм деформирования отрезка трубопровода, содержащего дефект
5.2.6. Расчет диаграмм деформирования всего трубопровода, содержащего дефект
5.2.7. Определение коэффициентов запаса по предельному состоянию
5.3. Краткое содержание и выводы
ГЛАВА 6. МЕСТО МЕРЕЭЛ В СЕМЕЙСТВЕ МЕТОДОВ РАСЧЕТА
НА ПРОЧНОСТЬ ТЕЛ, СОДЕРЖАЩИХ ТРЕЩИНЫ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

2. Испытание цилиндрических образцов (определение предельного удлинения критериальных элементов).
Вариант базируется на подходе, в соответствии с которым все стержневые элементы подразделяются на две группы - группу силовых элементов и группу критериальных элементов. В наиболее простом случае все силовые элементы однотипны, не имеют повреждений и описываются одной и той же диаграммой деформирования. Все критериальные элементы - это поврежденные элементы, которые располагаются вдоль фронта трещины. Диаграммы критериальных элементов строятся на основе испытаний цилиндрических образцов с кольцевыми надрезами или трещинами разной глубины. В качестве диаграмм силовых элементов могут использоваться диаграммы цилиндрических образцов без надрезов. Тем самым существенно снижаются затраты как на изготовление образцов, так и на проведение испытаний. Отметим, что поскольку критериальные элементы несут малую по сравнению с силовыми элементами нагрузку, форма диаграмм деформирования критериальных элементов становится несущественной. Существенным остается предельное удлинение цилиндрического образца с кольцевой трещиной, по сути являющееся критериальным значением удлинения.
3. Расчет диаграмм деформирования на основе стандартных механических свойств.
Основой для расчета диаграмм деформирования надрезанных образцов являются обычные механические свойства, полученные при стандартных испытаниях материалов. Диаграммы деформирования стержней, целых и поврежденных, рассчитывают в соответствии с некоторой моделью стержня. Для построения этой модели используют всю доступную информацию о механическом поведении материала, в том числе и при наличии надрезов и трещин, а также имеющиеся упругие и упругопластические решения. Можно воспользоваться и такими известными зависимостями между деформациями и напряжениями, как степенная формула или формула Рамберга-Осгуда.