ОЦІНКА ВПЛИВУ ЛОКАЛЬНОЇ КОРОЗІЇ В МІСЦЯХ З’ЄДНАННЯ ЕЛЕМЕНТІВ НА ДОВГОВІЧНІСТЬ БАГАТОЕЛЕМЕНТНИХ СТРИЖНЕВИХ КОНСТРУКЦІЙ
DOI:
https://doi.org/10.15802/bttrp2022/268406Ключові слова:
деформація; локальна корозія; безвідмовність експлуатації; дефекти металоконструкції; несуча здатність; кінцевий елемент; плоско напружена пластинаАнотація
Мета. В статті аналізуються причини, що призводять до руйнування багатоелементних металевих конструкцій. Увагу приділено впливу виду деформації на корозійний знос елементів таких конструкцій і можливість їх безаварійної експлуатації. Досліджено вплив локальної корозії в місцях з’єднання елементів стрижневої конструкції на терміни вичерпання її несучої здатності. Методика. Для вирішення завдання довговічності в якості модельної конструкції розглянута стержньова плоска ферма, яка складається з 16 елементів. Для неї наведені параметри конструкції, характеристики матеріалу, геометрична схема, граничні умови і умови навантаження. Результати. Розглянуто задачу довговічності ферми з урахуванням локальної корозії в місцях з’єднання стрижнів, яка включає в себе дві розрахункові схеми, пов’язані єдиною постановкою, але зі своїми особливостями. Загальне для обох схем – наявність зворотного зв’язку в моделях розрахунку. Відмінність полягає в тому, якщо число параметрів, що описують процес корозії в елементах ферми конечно, то при моделюванні цього процесу на ділянці стрижня в місці його кріплення, він може розглядатися як фрагмент ПНП (плосконапруженої пластини), де швидкість корозії залежить від напружень. Оскільки напружено-деформований стан істотно неоднорідний по його області, число таких параметрів прагне до нескінченності. Саме ця особливість і визначає відмінність даного дослідження від більшості відомих робіт. Наукова новизна. Визначено причини виникнення характерних дефектів і пошкоджень стрижневих металоконструкцій під час моделювання процесів формування пошкоджень і розташування дефектів. Перспективність цього напрямку полягає в розширенні можливостей прогнозування довговічності конструкції стосовно умов її експлуатації. Практична значимість. Ігнорування локальної корозії в місцях з’єднань стрижнів призводить до істотного завищення розрахункового значення довговічності. Таким чином, руйнування конструкції відбувається не внаслідок вичерпання несучої здатності будь-яким її елементом, а при розриві зв’язків між окремими елементами, в той час як їх запас несучої здатності ще значний.
Посилання
Ivanova, H. P., Hapieiev, S. M., Shapoval, V. H., Zhabchyk, K. S., & Zhylinska, S. R. (2021). Stability problems of large sized multi elements rod structures. In Energy- and resource-saving technologies of developing the raw-material base of mining regions. Petroșani: Universitas Publishing, 405-427. (in English)
Vostrov, V. K. (2009). Prochnost, treshchinostoykost i konstruktivnaya bezopasnost stroitelnykh metallokonstruktsiy na baze razvitiya lineynoy mekhaniki razrusheniya: avtoref. dis. d-ra tekhn. nauk. Moskva: TsNIIPSK im. Melnikova. (in Russian)
DBN V.1.2-14:2018 (2018). Systema zabezpechennia nadiinosti ta bezpeky budivelnykh obiektiv. Zahalni pryntsypy zabezpechennia nadiinosti ta konstruktyvnoi bezpeky budivel i sporud. Kyiv: Minrehionbud Ukrainy. (in Ukrainian)
DBN V.2.6-198:2014 (2014). Stalevi konstruktsii. Kyiv: Minrehionbud Ukrainy. (in Ukrainian)
Zelentsov, D. G. (2002). Raschet konstruktsiy s izmenyayushcheysya geometriey v agressivnykh sredakh. Dnepropetrovsk: UGKhTU. (in Russian)
Zelentsov, D. G., & Radul, O. A. (2005). Modifitsirovannyy treugolnyy konechnyy element peremennoy tolshchiny v zadachakh modelirovaniya korrozionnykh protsessov v ploskonapryazhennykh plastinakh. Voprosy khimii i khimicheskoy tekhnologii, 4, 139-143. (in Russian)
Ivanova, A. P. (2013). Zhivuchest i razrushenie mnogoelementnykh konstruktsiy. Tekhnohenni katastrofy, modeli, prohnoz, zapobihannia, 64-73. (in Russian)
Naumova, G. A., & Ovchinnikov, I. G. (2000). Raschety na prochnost slozhnykh sterzhnevykh i truboprovodnykh konstruktsiy s uchetom korrozionnykh povrezhdeniy. Saratov: SGTU. (in Russian)
Perelmuter, A. V. (2007). Izbrannye problemy nadezhnosti i bezopasnosti stroitelnykh konstruktsiy. Moskva: ASV. (in Russian)
