Assessment of fatigue strength of structural elements with surface defects arising from mechanical damage

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Представлены результаты разработки методики и программы для численного моделирования процесса усталостного разрушения элементов конструкций, имеющих поверхностные механические повреждения (дефекты) типа“продиров” и рисок. Расчет включает два этапа: 1-й этап –моделирование процесса образования дефектов как динамической упругопластической контактной задачи; 2-йэтап –расчет на усталость с учетом влияния дефектов и полей остаточных напряжений, возникших в процесс его создания. Для рядамодельных примеров получены распределения остаточных напряжений в зонах дефектов и зависимости величин максимальных остаточных напряжений от формы сечений повреждающих элементовразличной конфигурации (прямоугольной, полуэллиптической, клинообразной) и скоростей их движения, а также установлены величины минимальных скоростей движения повреждающих элементов, при которыхдля заданной конфигурации сечения возможно повреждение рассматриваемого типа. Приведены результатырасчетов образцов из трубной стали 17Г1С с дефектами на сопротивление усталостному разрушению.

About the authors

V. G. Sofich

Institute of Machine Studies named after A. A. Blagonravov RAS

Email: slava.sofich@mail.ru

I. A. Razumovskiy

Institute of Machine Studies named after A. A. Blagonravov RAS

References

  1. Галлямов А. К., Верняев К. В., Шаммазов А. М. Обеспечение надежности функционированиясистемы диагностики на основе технической диагностики. М.: УГНТУ, 1998. 600с.
  2. Аладинский В. В., Гаспарянц Р. С., Маханев В. Н. Методика расчета на прочность расчета на прочность и долговечность труб с дефектами геометрии //Нефтегазовое дело. 2007.Т. 5. № 5. С. 119–124.
  3. Аладинский В. В., Гаспарянц Р. С. Методика расчета на прочность долговечность труб с механическимиповреждения типа “риска” //Нефтегазовое дело. 2007. № 2. С. 1–14.
  4. Махутов Н. А. Деформационные критерии разрушения и расчетэлементов конструкций на прочность. М.: Машиностроение, 1981. 272 с.
  5. Проблемыразрушения, ресурса и безопасности технических систем / Под ред. В. В. Москвичева, М. М. Гаденина. Красноярск: КОДАС–СибЭРА, 1997. 520 с.
  6. Софич В. Г., Разумовский И. А.К расчетной оценке прочностии долговечности элементов конструкций с острыми механическими надрезами и задирамиметодом конечных элементов //Труды XXXV Международной инновационной конференции молодыхученых и студентов МИКМУС–2023. Москва, 13–14 ноября 2023. С. 185–189.
  7. Махутов Н. А. Испытания на статическую и циклическую прочность специальныхобразцов с искусственными и реальными рисками //Отчет Института машиноведенияим. А. А. Благонравова РАН, 2003. 59 с.
  8. Яковлев Д. С., Микуров В. В., Машенцева М. С. Особенности механических характеристикмассово применяемых марок сталей, используемых в технологических трубопроводах в интервалетемператур эксплуатации //Вестник Южно-Уральского Государственного университета. Металловедение и термическаяобработка. 2022. Т. 22. № 3. С. 11–27.
  9. ANSYS2023R1. Программная система анализа метода конечных элементов.
  10. Берендеев Н. Н. Методы решения задачи усталости в пакете ANSYS WORKBENCH. Н.-Новгород: Нижегородский госуниверситет,2012. 64 с.
  11. Нормы расчета на прочность оборудования и трубопроводоватомных энергетических установок. ПНАЭ Г-7-002-86. М.: Атомиздат, 1989. 525 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).