Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (093) 202-63-01
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Оцінювання роботоздатності та довговічності елементів трубопроводів, підданих дії статичних навантажень та корозійних середовищ

Тип роботи: 
Автореферат
К-сть сторінок: 
31
Мова: 
Українська
Оцінка: 

шов).

Наукова новизна одержаних результатів: 
вперше встановлено залежності густин струмів та розмірів ділянок корозійного ураження від величини механічних зусиль та провідності середовища, що дало змогу визначити координати поділу на корозійно уражені і неуражені ділянки поверхні колового отвору, контур якого неоднорідно здеформований;
для зварних з’єднань виявлено вплив залишкових напружень на інтенсивність та локалізацію корозійного руйнування елементів трубопроводу в околі зварного шва, на основі чого показано, що зростання внутрішнього тиску у трубі із повздовжнім швом підсилює інтенсивність рівномірного корозійного руйнування, однак не впливає на перерозподіл ділянок поверхні труби на уражені і неуражені ділянки, а залежить лише від характеру заданого розподілу залишкових напружень та складу середовища;
знайдено аналітичну залежність інтенсивності росту тріщиноподібного дефекту, заповненого середовищем, від концентрації напружень у його вершині;
побудовано ефективний алгоритм, що дає змогу розрахувати ресурс елементу трубопроводу з концентратором напружень під дією робочого середовища.
Практичне значення одержаних результатів полягає в тому, що
на основі механіки деформівного тіла та термодинаміки нерівноважних процесів встановлені співвідношення для визначення впливу механічних навантажень на зсув електродного потенціалу на поверхнях концентраторів напружень, за якими можна оцінювати розподіл корозійних струмів на поверхнях металу;
за отриманими результатами можна оцінити вплив механічних навантажень на інтенсивність корозійного руйнування;
показано практичне застосування запропонованого алгоритму для розрахунків ресурсу трубопроводу з дефектом під дією зовнішнього навантаження та робочого середовища.
Особистий внесок здобувача. Основні результати та положення, які становлять суть дисертації, отримані автором самостійно. У публікаціях [1, 3-11], написаних у співавторстві, здобувачеві належать побудова аналітичних розв’язків задач; числові розрахунки та їх графічна і таблична ілюстрація; аналіз одержаних результатів. У дисертації автор детально зіставив отримані результати з відомими сьогодні експериментальними дослідженнями.
Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації доповідались на: Міжнародній науково-практичній конференції-виставці “Протикорозійний захист-діагностика-моніторинг” (Донецьк, 2003); VI Міжнародній науковій конференції “Математичні проблеми механіки неоднорідних структур” (Львів, 2003); “7-му Міжнародному симпозіумі українських інженерів-механіків у Львові” (Львів, 2005) ; VI Міжнародному симпозіумі “Механіка і фізика руйнування будівельних матеріалів і конструкцій” (Ужгород, 2005), Международной конференции “Интегральные уравнения и их применения” (Одесса, 2005).
Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 15 праць, з них 7 у наукових фахових виданнях.
Структура та обсяг роботи. Дисертація складається зі вступу, п’яти розділів, висновків, переліку джерел (137 найменувань), а також додатку про впровадження наукових результатів. Загальний обсяг роботи становить 131 сторінка, в тому числі 32 рисунки, 4 таблиці.
 
Основний зміст роботи
 
У вступі стисло окреслено стан проблеми інтенсифікації та локалізації корозійного руйнування металу напружено-деформованим станом під час взаємодії металу із середовищем в околі концентраторів напружень, обґрунтовано актуальність вибраної теми, визначено мету дослідження та задачі для її досягнення, показано наукову новизну, практичне значення та апробацію результатів дисертації.
У першому розділі зроблено огляд літератури, що висвітлює особливості взаємодії середовищ з напруженими матеріалами. Виконано критичний аналіз сучасного стану проблеми протікання електрохімічних процесів в околі концентраторів напружень у матеріалах за сумісної дії напружень та агресивного середовища. Також наведено теоретичні відомості з теорії пружності, електрохімії, які використовувались для досягнення поставленої в роботі мети. Подана загальна постановка задачі зі встановлення впливу напружено-деформованого стану на інтенсивність та локалізацію корозійної пошкоджуваності металу, що контактує із середовищами. Під час контакту металу й середовища подвійний електричний шар між ними є енергетичним джерелом корозійних процесів, обумовлених середовищем.
Для визначення електричних потенціалів у металі, подвійному електричному шарі та середовищі застосовували відомі апробовані рівняння, які до цього часу розв’язували окремо для відповідних їм електропровідних фаз. У роботі ці рівняння синтезовано в систему рівнянь
 
  (1)
 
розв’язки якої знайдено на основі введених умов спряження на межі поділу фаз. Тут   – оператор Лапласа;  m (, ),  c (, ),  mc (, ) – електричні потенціали в металі, середовищі та подвійному електричному шарі; m, Cm – відповідно густина і електроємність металу;  – товщина подвійного електричного шару; 0 – діелектрична стала;  – електрострикційний коефіцієнт об’ємного розширення; К – модуль об’ємного розширення; I=0,5c0izi2 – іонна сила розчину, визначена за теорією розчинів Дебая-Гюккеля; ezi – заряд i-го сорту іонів; nі – кількість іонів і-го сорту;  – відносна діелектрична проникливість середовища; T – абсолютна температура; k – стала Больцмана; Rg – універсальна газова стала; F – стала Фарадея.
Для розв’язання системи рівнянь (1) використано умови спряження, що забезпечують неперервність електричних потенціалів й нормальних складників струмів на межі електропровідних фаз:
 
  (2)
 
де  m,  c,  mc – питомі електропровідності металу, середовища та подвійного електричного шару.
Зміщення електродного потенціалу, викликане напруженнями, визначено за відомою формулою
 
 , (3)
 
що характеризує міжфазний стрибок потенціалів.
У другому розділі для колового отвору, контур якого знаходиться під впливом неоднорідного поля напружень  (рис. 1 – крива 2) та контактує із середовищем, встановлено характер зміщення електродного потенціалу (крива 1). Для прийнятої схеми навантаження за кута 60є дилатація рівна нулю, якщо значення зусиль р довільне, а електродний потенціал рівний потенціалу в
Фото Капча