Детальная информация

Объект и цель научной работы. Объектом работы являются сварные конструкции морской техники, эксплуатируемые при температуре -40°С и ниже. Новые международные и отечественные стандарты, регламентирующие вопросы прочности и надежности арктических нефтегазовых сооружений, требуют для обоснования необходимых запасов прочности выполнения расчетов предельной прочности конструкций с учетом возможного низкотемпературного снижения пластичности и трещиностойкости материалов и сварных соединений. Однако реализация этих требований пока не осуществима из-за нерешенности принципиальных вопросов, связанных с формулировкой критериев разрушения при наступлении предельного состояния конструкций. Вместе с тем действующие нормативные требования классификационных обществ к трещиностойкости сварных соединений таких конструкций обычно не удается выполнить по ряду технологических и экономических причин, что при формальном подходе ведет к запрету их эксплуатации при низких температурах. Целью работы является разработка критериев хрупкой и вязкой низкотемпературной прочности, решающая принципиальные вопросы предельной прочности сварных конструкций на основе использования новой методики прямого конечно-элементного расчета сварных конструкций на статическую прочность с учетом реально достигаемых показателей трещиностойкости и пластичности матерала сварных соединений.Материалы и методы. Метод расчета прочности предусматривает использование конечно-элементных процедур в сочетании со способами проверки прочности стальных конструкций по интегральным критериям хрупкого разрушения и предельного пластического деформирования.

Основные результаты. Разработаны новые интегральные критерии хрупкого и вязкого разрушения, предназначенные для оценки предельной прочности конструкций. Показано, что использование новых интегральных критериев предельной прочности обеспечивает существенное повышение точности расчетов и создание необходимых условий для правильного выбора материалов, технологий изготовления и рационального конструирования морской техники, эксплуатируемой при низких температурах.Заключение. На основе разработанных новых критериев хрупкого и вязкого разрушения конструкций создан новый подход к расчету предельной прочности морской техники (в том числе нефтегазодобывающих платформ) на основе прямых вычислений. Такой подход является важным элементом системы обеспечения безотказности, эксплуатационной безопасности и технологии создания конструкций арктических судов и океанотехники. В результате выполнения работы созданы необходимые условия для правильного выбора материалов, технологий изготовления и рационального конструирования морской техники, эксплуатируемой при низких температурах.