Влияние механической неоднородности сварных соединений на эксплуатационные характеристики магистральных трубопроводов

Содержание

Слайд 2

Актуальность Для оценки работоспособности сварных соединений могут применяться самые разнообразные методы

Актуальность

Для оценки работоспособности сварных соединений могут применяться самые разнообразные методы и

приемы. Например испытания выполненных образцов сварных соединений. При проведении таковых следует руководствоваться ГОСТ 6996-66.
Слайд 3

Актуальность ГОСТ предусматривает изготовление подлежащих исследованиям образцов и последующие их исследования.

Актуальность

ГОСТ предусматривает изготовление подлежащих исследованиям образцов и последующие их исследования.

Данные исследования характеризуются расходом материалов, электричества для получения сварных соединений, также к расходам следует отнести затраты на содержание управленческого аппарата, которые учитываются через коэффициент заводских, цеховых расходов.
Слайд 4

Актуальность Следует помнить, что в настоящее время все чаще применяются технологии

Актуальность

Следует помнить, что в настоящее время все чаще применяются технологии компьютерного

моделирования. В частности метод расчета по конечным элементам. Принцип его заключается в том, что создается трехмерная модель исследуемого объекта затем модель разбивается на т.н. конечные элементы, после чего к модели прикладывается требуемое воздействие и после выполнения требуемых расчетов выполняется анализ объекта.
Слайд 5

Актуальность Компьютерные технологии анализа физических объектов требуют построения геометрической модели исследуемого

Актуальность

Компьютерные технологии анализа физических объектов требуют построения геометрической модели исследуемого тела.

Данная процедура осуществляется в модуле CAD, затем результаты исследуемой геометрической модели импортируются в модуль САЕ. Там объект разбивается на конечные элементы, назначаются свойства объекта, и производится анализ по методу конечных элементов.
Слайд 6

Актуальность Исследования объектов с применением компьютерных технологий позволяют экономить материальные ресурсы.

Актуальность

Исследования объектов с применением компьютерных технологий позволяют экономить материальные ресурсы. Исключив

из технологического цикла подготовки образцов изготовление, механическую обработку и непосредственно сами испытания можно сэкономить время. Кроме того, к достоинствам компьютерных технологий следует отнести возможность проведения исследований на критических режимах, при которых физический образец разрушится и понадобится создание нового образца.
Слайд 7

Цель работы На основании вышеизложенного следует сформулировать цель магистерской диссертации следующим

Цель работы

На основании вышеизложенного следует сформулировать цель магистерской диссертации следующим образом:

экономия материальных и временных ресурсов при исследовании механической неоднородности сварных соединений.
Слайд 8

Чтобы достичь поставленной цели, в работе были решены следующие задачи: выбор

Чтобы достичь поставленной цели, в работе были решены следующие задачи:

выбор

средств компьютерного моделирования;
разработка методики выполнения исследований механической неоднородности;
проведение исследований механической неоднородности;
Слайд 9

Чтобы достичь поставленной цели, в работе были решены следующие задачи обработка

Чтобы достичь поставленной цели, в работе были решены следующие задачи

обработка результатов

исследований и оценка их результатов;
на основании анализа полученной при проведении исследований информации сформулировать необходимые рекомендации и довести их до сведения предприятий и организаций выполняющих сварку магистральных трубопроводов.
Слайд 10

Предмет и объект исследования Предмет исследования – компьютерные технологии исследования моделей

Предмет и объект исследования

Предмет исследования – компьютерные технологии исследования моделей

сварных соединений.
Объект исследования – модели сварных соединений с неоднородностью и дефектами сварного соединения.
Слайд 11

Методика исследований Большинству сварных соединений присуща та или иная степень отличия

Методика исследований

Большинству сварных соединений присуща та или иная степень отличия механических

свойств различных участков (механическая неоднородность).
Помимо этого для сварных соединений характерным является наличие дефектов. В работе исследовали влияние таких дефектов как непровары и трещины – самые опасные дефекты
Слайд 12

Методика исследований На начальном этапе исследований предлагается применить компьютерное моделирование. На

Методика исследований

На начальном этапе исследований предлагается применить компьютерное моделирование. На рисунке

показана модель такого дефекта как непровар
Слайд 13

Методика исследований На рисунке показана модель такого дефекта как трещина

Методика исследований

На рисунке показана модель такого дефекта как трещина

Слайд 14

Методика исследований Нагружали сварные соединения с дефектами следующим образом.

Методика исследований

Нагружали сварные соединения с дефектами следующим образом.

Слайд 15

Методика исследований Сварной шов выполняли по технологии эскизирования

Методика исследований

Сварной шов выполняли по технологии эскизирования

Слайд 16

Методика исследований Также по технологии эскизирования выполняли трехмерную модель прослоек

Методика исследований

Также по технологии эскизирования выполняли трехмерную модель прослоек

Слайд 17

Общий вид сварного соединения с прослойками

Общий вид сварного соединения с прослойками

Слайд 18

Методика исследований Следующий этап – работа в модуле САЕ. Система NX

Методика исследований

Следующий этап – работа в модуле САЕ. Система NX обеспечивает

возможность разбиения созданной трехмерной модели сварного соединения с непроваром на конечные элементы и задать материал.
Слайд 19

Методика исследований Сварное соединение созданное как сборка требует активации функции сопряжение сетки.

Методика исследований

Сварное соединение созданное как сборка требует активации функции сопряжение сетки.

Слайд 20

Результаты исследований В целом по сварному образцу напряжения 4 МПа, в устье трещины достигают 100 МПа.

Результаты исследований

В целом по сварному образцу напряжения 4 МПа, в устье

трещины достигают 100 МПа.
Слайд 21

Результаты исследований

Результаты исследований

Слайд 22

Результаты исследований Широкие мягкие прослойки также обеспечивают сжатие приконтактных областей сварного шва и основного металла.

Результаты исследований

Широкие мягкие прослойки также обеспечивают сжатие приконтактных областей сварного шва

и основного металла.
Слайд 23

Результаты исследований «Срез» узкой жесткой прослойки функцией изменить вид постпроцессора показывает

Результаты исследований

«Срез» узкой жесткой прослойки функцией изменить вид постпроцессора показывает что

прослойка испытывает объемное напряженное состояние.
Слайд 24

Результаты исследований «Срез» широкой жесткой прослойки функцией изменить вид постпроцессора показывает

Результаты исследований

«Срез» широкой жесткой прослойки функцией изменить вид постпроцессора показывает

что прослойка также испытывает объемное напряженное состояние.
Слайд 25

Результаты исследований Жесткая прослойка обеспечивает повышенный уровень напряжений в самой прослойке

Результаты исследований

Жесткая прослойка обеспечивает повышенный уровень напряжений в самой прослойке

Слайд 26

Заключение В настоящее время получили распространение технологии ультразвукового контроля с применением многоэлементных преобразователей.

Заключение

В настоящее время получили распространение технологии ультразвукового контроля с применением многоэлементных

преобразователей.
Слайд 27

Заключение Внедрение в практику таких систем обеспечит возможность построения трехмерных моделей

Заключение

Внедрение в практику таких систем обеспечит возможность построения трехмерных моделей дефектов

сварного соединения. Следовательно промоделировав таковой дефект в системе САD можно приложить соответствующую нагрузку и выяснить как она повлияет на эксплуатационные характеристики магистральных трубопроводов