Застосування понять короткого та довгого рішень теорії оболонок для аналізу ндс трубопроводів із кутовою неспіввісністю

Abstract

Актуальність теми дослідження. Секторні згини труб мають широке застосування в промисловості, особ­ливо для трубопроводів великого діаметра, також зварні шви на практиці часто мають кутову неспіввісність через технологічний процес стику двох прямих частин труби. Тому важливо забезпечити структурну міцність та надійність таких з’єднань, а також покращити здатність секторних згинів зберігати форму та технічні характе­ристики під впливом навантажень.

Постановка проблеми. Наявні вирази для оцінки напружень у зоні косого зварного з’єднання отримані на основі узагальнення експериментальних результатів та чисельних розрахунків. Чисельні методи мають значні можливості у вирішенні практичних задач, але не можуть пояснити природу рішення та кількісний ступінь впливу безрозмірних параметрів. Тому важливо розробити аналітичні підходи, що дають гнучкість у аналізі результатів, та виділити найбільш впливові параметри.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Розглянуті сучасні публікації в закордонних та вітчизняних джере­лах, які пов’язані з цією науковою проблемою. Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Робота є продовженням попередніх досліджень авто­рів, та удосконалює підхід застосування понять коротких та довгих розв’язків у частині точного рішення системи диференційних рівнянь четвертого ступеня.

Постановка завдання. Отримати аналітичний розв’язок для визначення напруженого стану трубопроводу в зоні кутової неспіввісності зварного шва. Виклад основного матеріалу. Основна ідея роботи полягає в застосуванні понять короткого та довгого розв’язків теорії оболонок, та їх поєднане використання для аналізу напружено-деформованого стану трубопроводів з кутовою неспіввісністю зварних швів.

Висновки відповідно до статті. Вводяться поняття короткого та довгого розв’язку, які дають можливість замінити рівняння восьмого порядку теорії оболонок, системою з двох рівнянь четвертого порядку. Ефективність розв’язків продемонстровано для двох випадків навантаження (внутрішній тиск та згинальний момент), аналітичні результати порівнюються з чисельними МСЕ та експериментальними даними.