Preview

Заводская лаборатория. Диагностика материалов

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Оценка надежности металлоконструкций из стали 09Г2С, эксплуатируемых в условиях Севера и Арктики

https://doi.org/10.26896/1028-6861-2019-85-8-53-58

Полный текст:

Аннотация

Представлены результаты оценки поврежденности и ресурса элементов сварных металлоконструкций из стали 09Г2С при эксплуатации в экстремальных условиях Арктики и Субарктики. Механизм накопления повреждений в стали, претерпевающей низкотемпературный вязкохрупкий переход, оценивали по результатам измерения ударной вязкости образцов с V-образным надрезом в соответствующем интервале температур. На основе анализа экспериментальных данных установлено, что с понижением температуры в наибольшей степени теряет пластичность зона термического влияния, в которой локализуются напряжения и происходит ускоренное развитие трещин и микродефектов. В результате ресурс стальной конструкции снижается. На основе теории накопления повреждений Качанова - Работнова предложена методика оценки интегральной поврежденности материала сварной конструкции из стали, подверженной вязкохрупкому переходу, в зависимости от наработки в определенных климатических условиях. Сравнение численных оценок накопленных поврежденностей в материале конструкций, эксплуатирующихся в экстремальных условиях Республики Саха (Якутия) и в условиях умеренного климата Красноярского края Российской Федерации, позволяет сделать вывод, что наработка на отказ в существенной степени определяется климатическими условиями. Разработанная методика оценки накопления повреждений и прогнозирования ресурса элементов металлоконструкций в диапазоне температур вязкохрупкого перехода позволит уменьшить объем необходимых испытаний без потери достоверности информации. Кроме того, с ее помощью можно диагностировать опасные производственные объекты, доступ к которым ограничен.

Об авторах

А. В. Григорьев
Институт физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова СО РАН
Россия

Григорьев Альберт Викторович.

677890, Якутск, ул. Октябрьская, 1.



В. В. Лепов
Институт физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова СО РАН
Россия

Лепов Валерий Валерьевич.

677890, Якутск, ул. Октябрьская, 1.



Список литературы

1. Большаков А. М., Иванов А. Р. Исследования на малоцикловую усталость как имитация накопления поврежденности гладких образцов из конструкционной стали / Материалы XIV междунар. научно-технической конференции «Проблемы ресурса и безопасности эксплуатации материалов», г. Санкт-Петербург, 28 - 29 октября 2008 г. С. 231 - 232.

2. Качанов Л. М. Основы механики разрушения. — М.: Наука, 1974. — 312 с.

3. Работнов Ю. Н. Введение в механику разрушения. — М.: Наука, 1987. — 80 с.

4. Гиренко В. С., Котенков Э. В. Зависимости между ударной вязкостью и критериями механики разрушения конструкционных сталей и их сварных соединений / Автоматическая сварка. 1985. № 9. С. 13 - 20.

5. Григорьев А. В., Лепов В. В. Оценка ресурса железнодорожной техники, эксплуатируемой в экстремальных условиях Севера / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2015. Т. 81. № 12. С. 42 - 48.

6. Новожилов В. В. О пластическом разрыхлении / Прикладная математика и механика. 1965. № 4. С. 681 - 689.

7. Пластичность и разрушение / Под ред. В. Л. Колмогорова. — М.: Металлургия, 1977. — 366 с.

8. Сопротивление материалов деформированию и разрушению: Справочное пособие. Ч. 2. / Отв. редактор В. Трощенко. — Киев: Наукова думка, 1994. — 701 с.

9. Архангельская Е. А., Лепов В. В., Ларионов В. П. Связная модель замедленного разрушения повреждаемой среды / Физическая мезомеханика. 2001. Т. 4. № 4. С. 81 - 87.

10. Lepov V V Structural evolution modeling of damage accumulation processes in modern metallic and polymer nanomaterials /World Journal of Engineering. 2012. Vol. 10.N 5.P 205-212.

11. Санников И. И., Коврова Д. Ф., Устинов Е. П. Исследование ударной вязкости конструкционных сталей и сварных соединений, эксплуатирующихся в условиях Крайнего Севера / Международный научно-исследовательский журнал. 2015. № 6(37). Ч. 1. С. 71 - 74.

12. Чернов В. М., Ермолаев Г. Н., Леонтьева-Смирнова М. В. Вязкость разрушения хромистой (12 %) ферритно-мартенситной стали ЭК-181 при нагружении на сосредоточенный изгиб / Журнал технической физики. 2010. Т. 80. Вып. 7. С. 72 - 77.

13. Большаков А. М., Голиков Н. И., Сыромятникова А. С., Алексеев А. А., Литвинцев Н. М., Тихонов Р. П. Разрушения и повреждения при длительной эксплуатации объектов нефтяной и газовой промышленности / Газовая промышленность. 2007. № 7. С. 89 - 91.

14. Григорьев А. В., Лепов В. В., Прокопьев Л. А. Расчет ресурса железнодорожного колеса в условиях низких климатических температур. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2018615751. 2018.


Для цитирования:


Григорьев А.В., Лепов В.В. Оценка надежности металлоконструкций из стали 09Г2С, эксплуатируемых в условиях Севера и Арктики. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2019;85(8):53-58. https://doi.org/10.26896/1028-6861-2019-85-8-53-58

For citation:


Grigor’ev A.V., Lepov V.V. Estimation of the reliability of 09G2S steel structures operating in Arctic conditions. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2019;85(8):53-58. (In Russ.) https://doi.org/10.26896/1028-6861-2019-85-8-53-58

Просмотров: 139


ISSN 1028-6861 (Print)
ISSN 2588-0187 (Online)