ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ОБЕЧАЙКИ ЕМКОСТНЫХ АППАРАТОВ

ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР) 6
1.1 Виды обечайки 6
1.2 Материал и изготовление обечайки 6
1.1.1 Остаточные напряжения 8
1.1.2 Методы контроля напряженно-деформированного состояния 12
1.1.3 Метод конечных элементов (МКЭ) 15
1.1.4 Метод взвешенных невязок 19
1.1.5 Общий алгоритм статического расчета МКЭ 21
1.1.6 Дискретизация конструкции 22
1.1.7 Линейные интерполяционные полиномы 25
1.1.8 Преимущества и недостатки 30
ГЛАВА 2 КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ 32
2.1. Ёмкостной аппарат 32
2.2. Описание конструкции ёмкостного аппарата 36
ГЛАВА 3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 39
3.1. Процесс работы с ёмкостным аппаратом. 39
3.2. Методы определения напряжений в обечайках 39
3.2.1. Магнитная структуроскопия 39
3.2.2. Ультразвуковая ударная обработка 40
3.2.3. Метод ультразвукового контроля 44
3.2.4. Рентгенконтроль сварных соединений 45
ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ 47
4.1. Анализ напряженного-деформированного состояния методом конечных элементов 47
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 53
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 54

Весь текст будет доступен после покупки

Обечайка – открытый цилиндрический или конический элемент конструкции (типа обода или барабана, кольца, короткой трубы), используемый в изготовлении сварных или деревянных сосудов, резонаторов музыкальных инструментов, стенок сюков и т.д.
Металлические обечайки для котлов, баков, резервуаров и других металлоконструкций производятся методом вальцовки при малых толщинах силтов или гибкой и раскатной при толщине листа более 40 мм.
Актуальность данной работы заключается в исследовании напряженний обечайки, чтобы понять, насколько высокую нагрузку и остаточные напряжения имеют обечайки в конструкции ёмкостных аппаратов.
Цель выпускной кваллификационной работы провести исследование напряженного состояния обечайки емкостных аппаратов.
Задачи данный работы приведены далее:
1) Литературный и патентный обзор обечаеки емкостных аппаратов; методов оценки и снятия остаточных напряжений обечайки;
2) Описание методики оценки снятия остаточных напряжений;
3) Прочностной анализ в APM FEM;
4) Анализ результатов сканирования напряженного состояния.

Весь текст будет доступен после покупки

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР)
1.1 Виды обечайки

Люди начали использовать обечайки в доисторические времена. То есть к ним относилась боковая часть любой цилиндрической или конической посуды, например берестяного туеска, свернутого из куска березовой коры. Когда впоследствии было освоено производство жестяных ведер и тазов — их боковая стенка также являлась обечайкой.
А вне посуды, что такое обечайка? Это прежде всего часть корпуса резонатора самых разнообразных музыкальных инструментов- струнных и ударных. Обечайку имеет и балалайка, и гитара, и контрабас, и барабан. Кстати, обечайку барабана называют кадлом. Еще один пример обечайки — это всем известное бетонное кольцо, из которых набирают трубы колодцев.
Боковая часть любого цилиндрического или конического сосуда также представляет собой одну или соединение нескольких обечаек.
1.2 Материал и изготовление обечайки
При изготовлении корпусов атомных или химических реакторов по требованиям конструкторов приходится изготовлять сосуды, находящиеся под высоким давлением и в агрессивных средах. Причем длина такого сосуда намного превышает возможности литейных цехов и станков для механической обработки.
Но выход есть — корпус разбивают на части. Боковые стенки реактора делят на несколько (до десяти) колец — цилиндрических обечаек, каждая из которых по размерам позволяет отлить ее и обработать по отдельности на существующем оборудовании. После механической обработки, доводящей размеры элементов корпуса до заданных, их соединяют вместе на сварочных стендах длиной в несколько десятков метров. Крышку и днище корпуса реактора также делят на сегменты, которые сваривают вместе и на последнем этапе приваривают к сборке из нескольких обечаек, достигая таким образом целостности корпуса.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Бердин В.К. Оценка Напряженного-деформированного состояния реакционной колонны методом конечных элементов с учетом изменения свойств материала в условиях длительной эксплуатации / В.К. Бердин, М.М. Закирничная, Н.Ю. Кирилова // науч. техн. журн. Уфа, 2006. С. 1-17
2. Биргер, И.А. Расчеты на прочность деталей машин. Справочник / И.А. Биргер, Б.Ф. Шор, Г.Б. Иосилевич. – М.: Машиностроение, 1979. – 702 с.
3. Биргер, И.А. Техническая диагностика / И.А. Биргер. – М.: Машиностроение, 1978. – 234 с.
4. Богданофф, Дж. Вероятностные модели накопления повреждений: пер. с англ. / Дж. Богданофф, Ф. Козин. – Мир, 1989. – 344 с.
5. Бойко, В.И. Анализ неразрушающих методов оценки усталостного повреждения металлов: Обзор / В.И. Бойко, Ю.И. Коваль. – Киев: Препринт АН УССР, 1982. – 35 с.
6. Болотин, В.В. Прогнозирование ресурса машин и конструкций. – М.: Машиностроение, 1984. – 312 с.
7. Болотин, В.В. Методы теории вероятности и теории надежности в расчетах сооружений: 2-е изд., перераб. и доп. / В.В. Болотин. – М.: Стройиздат, 1981. – 351 с.
8. ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды. – М.: Стандартинформ, 2010. – 59 с.
9. ГОСТ 19281-2014 Прокат повышенной прочности. Общие технические условия. М.: Стандартинформ, 2015 – 50 с.
10. Иосилевич, Г.Б. Концентрация напряжений и деформаций в деталях машин / Г.Б. Иосилевич. – М.: Машиностроение, 1981. – 224 с.
11. Казаков Д.А., Капустин С.А., Коротких Ю.Г. Моделирование процессов деформирования и разрушения материалов и конструкций. – Н. Новгород: Изд-во ННГУ, 1999. – 226 с.
12. Карзов Г.П., Марголин Б.З., Швецова В.А. Физико-механическое моделирование процессов разрушения – СПб.: Политехника, 1993. – 391 с.
13. Коллакот Р. Диагностика повреждений: пер. с англ. / Коллакот Р. – М.: Мир, 1989. – 512 с.
14. Локощенко А.М. Ползучесть и длительность металлов. – М.: Физматлит, 2016. – 504 с.
15. Локощенко А.М. Моделирование ползучести и длительной прочности металлов. Монография. – М.: МГИУ, 2007. – 264 с.
16. Любашевская И.В., Соснин О.В. Средняя по объему тела мощность рассеяния в оценках ползучести элементов конструкций // Труды шестой Всероссийской научной конференции с международным участием. Часть 1, Математические 133 модели механики, прочности и надежности элементов конструкций, Матем. Моделирование и краев. Задачи, СамГТУ, Самара , 2009. – 150 с.

Весь текст будет доступен после покупки