238 / 397
Механики XXI веку. №16 2017 г.
238
Рис. 3. Распределение по сечению штуцерного узла расчетной интенсивности
остаточных пластических деформаций ε
0
i
в момент его разрушения
Располагая расчетными характеристиками НДС в момент разрушения штуцерного
узла был вычислен коэффициент жесткости вида НДС –
П
в узлах КЭ-сетки с помощью со-
отношения (1). На рис. 4
а
представлено распределение расчетных значений
П
по сечению
штуцерного узла.
а б
Рис. 4. Распределение по сечению штуцерного узла расчетных значений
коэффициента
П
(
а
) и образование трещины (
б
) в момент его разрушения
Расчетные данные позволили установить, что вид НДС в момент разрушения штуцер-
ного узла на его наружной поверхности в зоне стыка существенно выше, чем на кромке от-
верстия внутри сосуда, где величина остаточных пластических деформации
р
i
ε
максимальна
(рис. 3). При этом значение величины
П
в зоне разрушения (на наружной поверхности в зоне
стыка штуцерного узла) определялось равенством
П
= 1,85, что соответствует двухосному
растяжению (рис. 4
а
). В то время как на кромке отверстия внутри сосуда коэффициент вида
НДС характеризуется объемным состоянием с сжимающими радиальными и меридиональ-
ными составляющими, т.е.
П
= 0,6.
Как показали экспериментальные исследования [3], испытанная модель штуцерного
узла сосуда давления разрушилась с образованием сквозной трещины, рассекающей стенку
узла штуцера по меридиану. Раскрытие трещины максимально в зоне стыка штуцера и кор-
пуса ближе к наружной поверхности корпуса (рис. 4
б
).
трещина