Вплив композиційного покриття на напружений стан трубопроводу з дефектом

Abstract

Розглянуто питання концентрації напружень поблизу дрібних поверхневих тріщин у трубопроводі, підсиленому спірально навитим композиційним покриттям. У рамках класичної теорії оболонок досліджено основний напружений стан бездефектної конструкції, залежний від геометрії та покомпонентного складу конструктивно анізотропного покриття. Методом скінченних елементів у фізично-лінійній постановці розв’язано задачу плоскої деформації для двокомпонентного кільця з тріщиною, перпендикулярною до межі розділу, за умов ідеального механічного контакту шарів. Вивчено вплив тонкого композиційного покриття та розміру дефекта на величину потоку енергії у вершину тріщини та на значення коефіцієнтів інтенсивності напружень в її околі у разі навантаження трубопроводу експлуатаційним тиском перекачуваного продукту. Розглянуто випадки нанесення покриття на ненавантажену трубу та підсилення труби під ремонтним тиском.

The issues of stress concentration near small surface fractures in the pipeline magnified by helically-formed compositional plating are considered. Within the frame of the classic theory of shells, the basic stressed state of the damageproof construction, depending on geometry and fractional analysis of structural no isotropic covering are investigated. The finite-element technique in physically linear posing, the problem of plane deformation for bipropellant chase with fracture, perpendicular to a boundary surface, in the conditions of ideal mechanical contact of layers is determined. The influence of thin compositional plating and the size of flaw on magnitude of the energy flow in the top of a fracture and on the value of stress intensity coefficients on its locality is investigated in case of pipeing load by production stress of a flowed pumpage. The encapsulation technique on the unladen pipe and pipe support under the maintenance are investigated.