Исследование деформированного состояния стальных пластин малой толщины с использованием коэрцитиметрического метода

Представлены результаты исследования деформированного состояния и глубины вмятин в стальных пластинах из низкоуглеродистой кузовной стали К08Ю малой толщины (3-5 мм) с применением коэрцитиметрического метода. Известно, что механические напряжения и деформации, возникающие в стальных стержнях и основном металле труб нефтегазового сортамента, оказывают существенное влияние на величину коэрцитивной силы (КС) металла вблизи поверхности образца. Анализировали влияние деформирования пластин и геометрических размеров вмятин на изменение величины КС с помощью коэрцитиметра КМ-445.1 и инструментов для пошагового определения глубины вмятины (штангенциркуля с глубиномером, рулетки, металлической полоски, маркера). Получены расчетные дифференциальные зависимости, связывающие кривизну пластины с глубиной вмятины. Определены линейные деформации, возникающие в пластине, и их интенсивность. Установлены соотношения между КС и деформационными характеристиками пластин с разным характером смятия. Показано, что в пластине, имеющей одинарную вмятину, величина КС монотонно возрастает с ростом глубины вмятины и интенсивности деформаций. В пластине с двойной вмятиной наблюдали волнообразную зависимость КС от глубины и интенсивности деформаций с характерной точкой перегиба. При этом по характеру зависимости можно судить о величине и типе вмятины. Предложенный анализ напряженного состояния с применением коэрцитиметрического метода позволяет находить геометрические несовершенства поверхности пластин и осуществлять их диагностику.

1. Толмачев И. И. Магнитные методы контроля и диагностики: учебное пособие. — Томск: Томский политехнический университет, 2008. — 216 с.

2. Теплинский Ю. А., Агиней Р. В., Кузьбожев А. С., Андронов И. Н. Исследование особенностей изменения магнитных параметров стали марки 17Г1С в условиях одноосной растягивающей нагрузки / Контроль. Диагностика. 2004. № 12. С. 6 - 8.

3. Агиней Р. В., Андронов И. Н., Корепанова В. С. Анализ вида напряженного состояния газопроводных труб коэрцити-метрическим методом / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2008. Т. 74. № 12. С. 52 - 54.

4. Андронов И. Н., Агиней Р. В., Леонов И. С. Коэрцитиметрический анализ плосконапряженного состояния в магнитных сплавах / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2013. Т. 79. № 6. С. 55 - 58.

5. Андронов И. Н., Агиней Р. В., Леонов И. С. Анализ плоского напряженного состояния стальных трубопроводов по лепестковым диаграммам коэрцитивной силы / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2013. Т. 79. № 12. С. 50 - 52.

6. Андронов И. Н., Агиней Р. В., Благовисный П. В. Коэрцитиметрический анализ напряженного состояния в стальных трубах, нагруженных поперечными силами и внутренним давлением / Трубопроводный транспорт [теория практика]. 2014. № 5 - 6(45 - 46). С. 66 - 71.

7. Lo C. C. H., Rinser E., Jiles D. Modeling the interrelating effect sofplastic deformation and stressonmagnetic properties of materials / J. Appl. Phys. 2003. Vol. 93. N 10. P. 6626 - 6628.

8. Андронов И. H., Благовисный П. В., Алиев Т. Т., Беляев С. Н. Анализ остаточных деформаций в конструкционных сталях коэрцитиметрическим методом / Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 2016. № 7. С. 9 -14.

9. Феодосьев В. И. Сопротивление материалов: учебник для втузов. — М.: Наука, 1986. — 512 с.

10. Малинин Н. Н. Прикладная теория пластичности и ползучести. — М.: Машиностроение, 1968. — 400 с.