Діагностування напруженодеформованого стану багатошарових кільцевих зварних з’єднань трубопроводів

Abstract

В межах теорії оболонок побудовано математичну модель, що описує осесиметричний напружено-деформований стан багатошарових кільцевих зварних з’єднань труб під дією локалізованих біля шва залишкових несумісних деформацій. Залишкові напруження визначали на основі розв’язку обернених задач теорії оболонок з власними напруженнями та експериментальної інформації, отриманої методом спекл-інтерферометрії. Створено дослідницьке устаткування і програмне забезпечення, які дають можливість визначати і відтворювати залишкові напруження в зоні багатошарового зварного з’єднання. Наведені графічні залежності колових залишкових напружень від відстані до осі шва.

В рамках теории оболочек построена математическая модель, которая описывает осесимметричное напряженно-деформированное состояние многослойных кольцевых сварных соединений труб под действием локализированных возле шва остаточных несовместимых деформаций. Остаточные напряжения определяли на основе решения обратных задач теории оболочек с собственными напряжениями с использованием экспериментальной информации, полученной методом спекл-интерферометрии. Создано исследовательское оборудование и программное обеспечение, дающие возможность определять и воспроизводить остаточные напряжения в зоне многослойного сварного соединения. Приведены графические зависимости кольцевых остаточных напряжений от расстояния к оси шва.

The mathematical model is built in the frame of the shell theory, which describes the axial-symmetric stress-strain state of the multilayer circumferential welded joints of pipes under action of residual incompatible deformations localized near the weld. The residual stresses were evaluated based on the solution of the inverse problems of the shell theory with own stresses using the experimental data obtained by the speckle interferometry method. The experimental devices and software were created that allow the evaluation and representation of the residual stresses in the area of multilayer welded joint. The graphic dependences of circumferential residual stresses, depending on the distance from the weld axis are presented.