Обоснования возможности

Необходимость обоснования прочности машин в конструкций о учетом конструктивных, технологических я эксплуатационных факторов требует углубления теоретических и экспериментальных исследований закономерностей статического я циклического упруго-пластического деформирования я разрушения. '

Важность и сложность решения проблем прочности и ресурса несущих элементов атомных реакторов типа ВВЭР обусловлена широким диапазоном конструкторских, технологических и эксплуатационных факторов при длительном времени безопасной работы: температурами до 350 °С, скоростями теплоносителя до 11 м/с (при механических, тепловых, гидравлических и сейсмических нагрузках), интегральным потоком нейтронов до 1024 н/м2 и других продуктов распада, значительными габаритными размерами с толщинами стенок до 300 мм, применением большого числа конструкционных материалов, биметаллов, композитов, сварки. Базовыми данными для обоснования прочности и ресурса являются нагрузки, перемещения, деформации, напряжения в элементах, а также критериальные характеристики деформирования и разрушения материалов при соответ-

Общая постановка задач обоснования прочности и ресурса машин и конструкций на трех основных стадиях их создания (проектирование, изготовление, эксплуатация) представлена на рис. 1.2 [1, 2, 3]. Эти задачи включают в себя три основных элемента:

Рассматриваемые ниже вопросы малоцикловой и длительной циклической прочности элементов конструкций, являющиеся частью общей проблемы обоснования прочности и ресурса, находятся во взаимодействии со всеми основными этапами расчетов, показанных на рис. 1.2. В силу своей научной новизны, сложности анализа кинетики напряженно-деформированных и предельных состояний нормативные расчеты прочности и ресурса при малоцикловом нагружении получили пока развитие и применение для наиболее ответственных конструкций, таких, как атомные реакторы [12, 13].

Для надлежащего обоснования прочности, ресурса (срока службы до наступления предельного состояния) и трещиностойкости требуется комплекс расчетов напряженно- деформированного состояния несущих элементов, включающих определение номинальных е* и максимальных о-^ напряжений, амплитуд этих напряжений, максимальных Т?!Ш и минимальных T^in температур

Безопасность связана с высоким качеством обоснования прочности, изготовления, периодическом НК во время эксплуатации

* Необходимоть исследования вероятностных закономерностей дефектоскопии была осознана нами в 1976 г. после первого нашего опыта практического применения механики разрушения для обоснования прочности и ресурса компенсаторов объема ВВЭР-440 на НВАЭС и АрмАЭС. Определенные нами допустимые размеры несплошностей для оставшегося срока эксплуатации существенно превышали размеры по действовавшим нормам дефектов. С учетом специфики решения задачи требовалось подтвердить, что несплошности допустимых размеров будут гарантированно обнаружены методами НК. Однако привлеченные нами эксперты ряда ведущих организаций не смогли это подтвердить. Этот факт послужил основой для начала наших систематических исследований в этой области. Тогда же возникла идея экспериментального исследования выявля-емости дефектов с использованием полномасштабных тест-образцов со скрытыми, специально заложенными дефектами. Технология внесения в сварные швы несплошностей заданных размеров была разработана под руководством проф. д.т.н. В.Ф. Лукьянова при нашем участии. В работах по изготовлению тест-образцов активное участие принимал доцент, к.т.н. В.П. Головин.

Этап 9 является как бы завершением этапа 8. К этому этапу можно также отнести натурное тензо- и термометрирование, которые выполняют на головных образцах РУ в целях комплексной экспериментальной проверки как исходных данных для обоснования прочности и ресурса (теплогидравлических и других параметров), так и фактического уровня и характера напряженно-деформированного состояния.

Напряженно-деформированное состояние шпилек в различных режимах работы блока. Расчет напряженно-деформированного состояния узла уплотнения коллектора и последующую его экспериментальную методом тензометрирования проверку проводили с целью обоснования прочности и работоспособности узла при расчетном ресурсе 40 лет. При этом прочность должна быть обеспечена по критерию перехода шпильки в пластическое состояние и по критерию появления усталостной макротрещины в соответствии с Нормами прочности АЭС [74]. Первое условие требует, чтобы среднее растягивающее напряжение в шпильке от силового воздействия ат не превышало допустимого напряжения [а], равного половине предела текучести а02:

4. К недостаткам обоснования прочности, ресурса и плотности узла уплотнения следует отнести:

Для надлежащего обоснования прочности, ресурса и трещиностойкости требуется комплекс расчетов напряженно -деформированного состояния несущих элементов, включающий определе-

В третьей главе приведены результаты исследований по оценке характеристик работоспособности сварных сосудов в условиях, близких к эксплуатационным с целью обоснования возможности расширения диапазона допускаемых смещений кромок.

4. Натурные испытания сварных сосудов со смещением кромок в условиях близких к эксплуатационным с целью обоснования возможности расширения диапазона смещения кромок.

2. Изучение полей неоднородных циклических деформаций в зонах возможного разрушения расчетными и экспериментальными методами, а также критериев накопления повреждений в условиях неоднородного деформированного состояния с целью обоснования возможности использования критериальных зависимостей первого направления исследований применительно к расчету элементов конструкций.

Для обоснования возможности использования деформационно-кинетического критерия прочности и обобщенной диаграммы циклического деформирования в условиях неизотермического на-гружения необходимо выполнение широкой программы экспериментальных исследований, причем получение характеристик критериальных уравнений, отражающих особенности неизотермических процессов, должно осуществляться из системы базовых экспериментов. К таким экспериментам относятся прежде всего мягкое и жесткое нагружения, сопровождающиеся синфазным и противофазным нагревом — охлаждением, а также монотонное статическое растяжение образца с варьируемой в широких пределах скоростью деформирования в условиях заданного температурного цикла.

Однако опыт изготовления и эксплуатации сварных конструкций, в частности в химическом и энергетическом машиностроении, показывает, что в аустенитном металле швов имеются микронадрывы, но в течение расчетного срока эксплуатации, они как правило, не развиваются. Для изучения влияния дефектов в виде трещин и микронадрывов в сварных соединениях (GC), выполненных аустенит-ными присадочными материалами, а также для обоснования возможности эксплуатации сварных плакированных трубопроводов с дефектами (микронадрывами) и кратерными рыхлотами в металле аусте-нитных наплавок состава 15 % Сг — 25 % Ш — 6 % Мо) были проведены испытания CG в условиях статического и малоциклового нагружений. Для этого были взяты стыки труб диаметром 351 X 36 из стали 10ГН2МФА с антикоррозионной наплавкой внутренней поверхности проволокой Св. 08Х19Н10Г2Б, из которых в продольном направлении вырезали плоские прямоугольные образцы (рис. 1). При этом части образцов, соответствующие внутренней и наружной поверхностям стыков, были оставлены без механической обработки.

Для обоснования возможности использования функционала (2.51) при решении поставленной задачи с помощью МКЭ покажем, что усло-

К проектной конструкторской документации относят графические и текстовые - документы, разрабатываемые подразделениями организации, содержащие технические и технико-экономические обоснования возможности и целесообразности создания изделия, принципиальные и окончательные технические решения, необходимые и до-

Из всего изложенного неизбежно следует, что единственный способ обоснования возможности «извлекать тепловую энергию из окружающего пространства» и получать из нее работу состоит в низвержении второго закона термодинамики. Вокруг этой крепости — второго закона — и развертывают все баталии изобретатели и теоретики ррт-2.

Для обоснования возможности использования зонда для регистрации капель в неравновесных пароводяных потоках были

кронштейн, из горизонтальной полки которого предусматривается вырубка заготовок обеих половин рычага, показанного на рис. 73. Для обоснования возможности использования рассматриваемого способа экономии металла применительно к этому кронштейну его горизонтальную полку представим как консольную балку, жестко защемленную в опоре и нагруженную в точке О силой Р (см. рис. 75). Сечение Б—Б кронштейна будем считать постоянным. Расчет по такой упрощенной схеме дает значительно худшие результаты, чем те, которые будут иметь место фактически.

Для обоснования возможности .применения методики определения температур в зоне горения с помощью показаний двух термопар по приближенной формуле (5) были поставлены специальные опыты, показавшие, что температуры газа Ггаз на оси факела, определенные по формуле (5) и вычисленные по данным подробного весового газового анализа, совпадают (с точностью до 2%).