Волгоградский государственный технический университет выполнил работу по заказу ЦНИИП

Авторами исследования доктором технических наук, профессором Калашниковым С. Ю.кандидатом технических наук, доцентом Гуровой Е.В. рассмотрено применение инкрементальных условий пластичности в осесимметричной задаче о сферическом резервуаре, загруженном внутренним и наружным давлением. Работа выполнена по заказу ФГБУ «ЦНИИП Минстроя России» по теме 7.41.21 «Плана фундаментальных научных исследований РААСН и Министерства строительства и ЖКХ РФ» на 2020 г.

Любая теория прочности при расчете конструкций направлена на решение Неоднородное распределение напряжений приводит к повышенным предельным градиентным напряжениям, которые зависят от размера внутренней полости. Для резервуаров реальных размеров установлены границы увеличения при различных законах аппроксимации градиентного эффекта стеснения деформаций. Обеспечение безопасной эксплуатации на всех стадиях жизненного цикла сооружения достигается оценкой допускаемого предельного состояния. Например, для конструкций из пластичных материалов таким состоянием является наступление пластических деформаций в опасном сечении, где достигнуты наибольшие значения напряжений. При этом вычисляемое напряженное состояние конструкции сравнивается с расчетным сопротивлением материала. В результате исследования установлено, что использование инкрементального условия текучести в задаче со сферической симметрией демонстрирует увеличение области упругой работы материала. Градиентные эффекты определяются не толщиной стенки резервуара, а лишь размером внутренней полости. Использование различных алгебраических функций для аппроксимации зависимости эффекта стеснения деформаций дает не более 5%-й разницы между ними при оценке предельного состояния, и отражает лишь удобство математических преобразований в применении. Оценка концентрации напряжений вокруг сферической полости малого размера приводит к результату о начале локального течения при значительно больших напряжениях, чем при классическом решении.