сотрудник
Москва, Россия
Москва, Россия
Измерение напряжений является важной научно-практической проблемой, поскольку в большинстве конструкций имеются остаточные напряжения высокого уровня. Сварка является ключевой технологией при изготовлении конструкций и областью пиковых остаточных напряжений. Существующие методы оценки остаточных напряжений имеют свои положительные и отрицательные стороны, но не все из них пригодны для работы в зоне сварного шва. В работе перечислены особенности зоны сварного шва, ограничивающие возможность применения большинства методов. Среди механических методов оценки остаточных напряжений наиболее пригоден для работы в области сварного шва метод отверстия. Существует две версии использования метода отверстия: с использованием тензорезисторов и с оптическим измерением перемещения точек. Показано, что оптические методы более информативны и удобны при измерениях остаточных напряжений сварного шва. Созданный на базе оптических методов электронный спекл-интерферометр «ДОН-5ЦЗ» прошел проверку работоспособности в лабораторных и полевых условиях.
остаточные напряжения, сварные швы, метод отверстия, спекл-интерферометр
1. Газпром в цифрах 2008-2018 г.г.: Справочник. - М.: ОАО «Газпром» 2012. - 76с.
2. Махненко В.И. Ресурс безопасной эксплуатации сварных соединений и узлов современных конструкций. - Киев: Наукова думка, 2006. 618 с.
3. Куркин А.С., Королев С.А., Пономарев П.А. Обоснование исключения послесварочной термической обработки кольцевых стыков магистральных газопроводов с толщиной стенки свыше 30 мм из стали К65. - Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2013. № 5. С. 21 - 24.
4. Макаров Г.И., Антонов А.А., Субботин Р.А. Современные экспериментальные методы определения сварочных остаточных напряжений при строительстве и ремонте магистральных трубопроводов. - Трубопроводный транспорт (теория и практика). 2014. №1 (41). С. 22-25.
5. Gary S. Shajer, Clayton O. Ruud Overview of Residual Stresses and Their Measurement - Practical residual stress measurement methods. - West Sussex. United Kingdom : John Wiley & Sons Ltd, 2013. P. 1-28.
6. Мирюк В.П., Пискунов Д.К., Семенов М.Г. Опыт применения магнитошумового метода для измерения остаточных напряжений. Труды Всесоюзного симпозиума по остаточным напряжениям и методам регулирования. - М.: Изд-во АН СССР, 1982. С. 125-132.
7. David J. Buttle Magnetic Method - Practical residual stress measurement methods / Edited by Gary S. West Sussex. - United Kingdom : John Wiley & Sons Ltd, 2013. P. 225-258.
8. Жуков С.В., Копица Н.Н. Исследование полей механических напряжений в металлических конструкциях приборами «Комплекс-2» - Сб. научных трудов отд-я «Специальные проблемы транспорта» Росс. Академии транспорта. 1998. № 3. С. 214-222.
9. Дубов А.А., Дубов Ал.А., Колокольников С.М. Метод магнитной памяти металла и приборы контроля. - М.: Издательский дом "Спектр", 2012. 395 с.
10. Никитина Н.Е., Репин Д.Г. О необходимости учета и контроля НДС материалов трубопровода при изучении причин трещинообразования при эксплуатации. - Моделирование динамических систем: Сб. научн. трудов. Н.Новгород: «Интелсервис», 2002. С. 40-44.
11. Акустический метод определения осевых напряжений для произвольного участка трубопровода / Н.П. Алешин [и др.] - Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2008. № 3. С. 26-28.
12. Николаев Г. А., Куркин С. А., Винокуров В. А. Сварные конструкции. Прочность сварных соединений и деформации конструкций. - М.: Высшая школа, 1982. 272 с.
13. Иванов С.И. Определение остаточных напряжений в пластинках методом полосок - Вопросы прочности элементов авиационных конструкций. - Труды КуАИ. Куйбышев.: 1971. С. 139-152.
14. Голиков Н.И., Платонов A.A. Применение метода рентгеновской тензометрии для определения остаточных сварочных напряжений. Республиканская научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов. - Тезисы докладов. Якутск. Полиграфист, 1996. ч. 1. С. 96.
15. Non-destructive testing - Standard test method for determining residual stress by neutron diffraction. - Technical Specification, ISO/TS 21432. First edition 2005-07-15. 45 р.
16. Антонов А.А. Оперативное исследование напряженно-деформированного состояния сварных соединений объектов нефтегазового комплекса. - Сварочное производство. 2010. № 5. С. 23-27.
17. Антонов А.А. Исследование полей остаточных напряжений в сварных конструкциях. - Сварочное производство. 2013. №12. C. 13-17.
18. Антонов А.А., Летуновский А.П. Возможности оценки остаточных напряжений в сварных конструкциях. - В мире НК. № 1. 2018. С. 10-12.
19. Mathar J. Determination of initial stresses by measurement the deformation around the drilled holes. - Trans ASME, 1934. P. 249-254.
20. Курносов Д.Г., Якутович В.М. Измерение остаточных напряжений методом высверливания отверстия. - Заводская лаборатория. 1946. т. 12, № 12. С. 960-967.
21. Niku-Lari A., Lu J., Flavenot J.F. Measurement of residual-stress distribution by the incremental hole-drilling method. - Experimental Mechanics. 1985. 25, N 2 P. 175-185.
22. ГОСТ Р 52891-2007. Контроль остаточных технологических напряжений методом лазерной интерферометрии. Общие требования. - М.: Стандартинформ, 2009. 12 с.
23. E837-13a Standard Test Method for Determining Residual Stresses by the Hole-Drilling Strain-Gage Method. - American Society for Testing and Materials, 2013. 19 p.
24. Джоунс Р., Уайкс К. Голографическая и спекл- интерферометрия. - М.: Мир, 1986. 328 с.
25. Методика исследования остаточных напряжений с использованием голографической интерферометрии / Л.М. Лобанов [и др.] - Автоматическая сварка 1983. № 3. С. 1-6.
26. Razumovsky I.A.. Interference-optical Methods of Solid Mechanics/ Series: Foundations of Engineering Mechanics. - Springer, 2011, 270 p.
27. Рассоха А.А. Исследование технологических остаточных напряжений методами голографической и спекл-голографической диагностики. - Проблемы прочности 1983. № 1. С. 111-114.
28. Антонов А.А., Капустин О.Е. Оптико-электронный интерферометр для измерения остаточных напряжений. - Технология машиностроения. 2008. №3. С. 45-52.
29. Макаров Г.И., Антонов А.А. Метод лазерной интерферометрии для оценки уровня остаточных сварочных напряжений в сварных магистральных трубопроводах. - Сварочное производство. 2018. № 1. С. 38-42.
30. Исследование технологических остаточных напряжений в сварных соединениях магистральных трубопроводов / А.А. Антонов [и др.]. - Заготовительные производства в машиностроении. 2010. № 3. С. 13-18.
31. Антонов А.А. Остаточные напряжения после ремонтной наплавки труб и их регулирование. - Территория нефтегаз. 2014. № 8. С. 70-76.
