Page 124 - Microsoft Word - Soviak_PhD_Thesis_Version_fin

124

Інтеграл (5.11) визначає кількість циклів навантаження, необхідних для

поширення тріщини від порогової глибини ath до критичної глибини afc . Його

обчислюють числовими методами, зокрема методом трапецій або методом

Рунге–Кутти (Runge–Kutta), використовуючи гладкі апроксимувальні функції

(5.1)–(5.4). Монотонний характер залежності KI (a) та гладкість підінтегральної

функції забезпечують надійне числове інтегрування в усьому інтервалі зміни

глибини тріщини.

Таким чином, формули (5.5)–(5.11) утворюють замкнену аналітичну

модель оцінювання залишкової довговічності трубопроводу з внутрішньою

півеліптичною тріщиною. У ній внутрішній тиск визначає НДС стінки труби,

геометричні характеристики тріщини впливають на КІН, а концентрація водню

зумовлює зміну параметрів циклічної тріщиностійкості та кінетики росту

тріщини. Отримане значення Nfc є кількісною оцінкою залишкової втомної

довговічності елемента трубопроводу за заданих умов експлуатації.

5.5 Результати розрахунку та параметричний аналіз залишкової
довговічності елемента трубопроводу

5.5.1 Вихідні дані та обчислювальна процедура

Для демонстрації практичного застосування запропонованої
розрахунково-експериментальної моделі розглянуто елемент трубопроводу з

внутрішньою півеліптичною тріщиною (рис. 5.3). Така постановка задачі

відповідає типовому випадку експлуатаційного пошкодження трубопроводу, що

працює під дією внутрішнього тиску водневовмісного робочого середовища.

Метою розрахунку є визначення кількості циклів навантаження, необхідних для

поширення тріщини від порогової до критичної глибини, а також оцінювання

впливу основних експлуатаційних і геометричних чинників на залишкову

довговічність трубопроводу.