Влияние напряженно-деформированного состояния оболочковой конструкции на магнитные характеристики

Л. В. Хайбуллина, В. В. Васильев

Аннотация


В статье установлено влияние напряженно – деформированного состояния оболочковой конструкции из стали 20 на напряженность постоянного магнитного поля методом магнитной памяти металла (МПМ). Метод МПМ - метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации и анализе распределения собственных магнитных полей рассеяния (СМПР) на поверхности изделий с целью определения зон концентрации напряжений, дефектов, неоднородности структуры металла и сварных соединений. Затем в программном комплексе ANSYS, который позволяет решать краевые задачи практически во всех инженерных приложениях, была разработана модель и произведен расчет напряженно-деформированного состояния оболочковой конструкции под действием растяжения при наличии концентратора напряжения для сравнительного анализа распределения напряженности постоянного магнитного поля и механических напряжений. Характер распределения нормальной составляющей вектора напряженности магнитного поля совпадает с распределением напряжения при статическом растяжении по длине окружности оболочки в зоне отверстия, рассчитанной в программном комплексе ANSYS. При этом выявлено, что наличие концентратора напряжения изменяет распределение вектора напряженности постоянного магнитного поля. Минимальное значение напряженности постоянного магнитного поля наблюдается для тангенциальной составляющей вектора напряженности постоянного магнитного поля и вектора результирующей напряженности в зоне отверстия, а для нормальной составляющей вектора напряженности постоянного магнитного поля наблюдается максимальное значение напряженности постоянного магнитного поля в зоне отверстия. Исследования, проведенные в работе, показывают, что изменение напряженно – деформированного состояния оболочки влияет на магнитные характеристики металла, что можно использовать при обследовании оборудования.

Ключевые слова


steel 20;stress-strain state;tension constant magnetic field;the metal magnetic memory method;the program complex ANSYS;the shell structure;метод магнитной памяти металла;напряженно-деформированное состояние;напряженность постоянного магнитного поля;оболочковая конструкция;программный комплекс ANSYS;сталь 20

Полный текст:

PDF

Литература


1. Биргер И.А. Техническая диагностика. М., Машиностроение. 1978. 240с.

2. Кузеев И.Р., Пояркова Е.В., Наумкин Е.А. Влияние усталостной повреждаемости на магнитные характеристики разнородных сварных соединений нефтегазовых трубопроводов// Журн. науч. публ. аспирантов и докторантов. (Курск). 2008. № 5. С. 200-203.

3. Измеритель концентраций напряжений ИКН-2М-8. Паспорт и инструкция по эксплуатации. 2010. 82 с.

4. Петерсон Р. Коэффициенты концентрации напряжений. М.: Мир, 1977. 302 с.

5. Каплун А.Б., Морозов Е.М., Олферьева М.А. ANSYS в руках инженера: Практическое руководство. М.: Едиториал. УРСС, 2003. 272 с.

6. Конюхов А.В. Основы анализа конструкций в ANSYS. Казань. 2001. 102 с.

7. Гордиенко В. Е. Пассивный феррозондовый контроль структуры металла и внутренних напряжений в элементах сварных МК. СПб ГАСУ. СПб., 2010.83 с.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.