Проблеми міцності
міжнародний науково-технічний журнал

2013 № 4

Проблеми міцності. -2013. -№. 4.


А. БАЛЕСТЕРОС, Є. АЛЬТШТАДТ, “Актуальні проблеми забезпечення довготривалої роботи корпусів АЕС” (англ. мов.), Проблеми міцності, № 4, 3-13 (2013).Скачати PDF
Описано актуальні проблеми забезпечення безпечної роботи АЕС при продовженні термінів експлуатації, які широко обговорюються експертами даної галузі. До них, зокрема відносяться: ефекти запізнювання в сталях із низьким вмістом міді; вплив Cu, Ni, Mn і P на мікроструктуру, зміцнення і окрихчування опромінених сталей; використання результатів випробувань, отриманих у дослідном атомному реакторі, до промислових реакторів, включаючи ефекти флакса і спектра; зіставлення Master-кривої з уніфікованою кривою, а також особливості руйнування високоопромінених матеріалів; окрихчування матеріалів у зонах корпусів реакторів поза традиційними участками; побудова трендових кривих окрихчування для високого флюенса нейтронів за малого об’єму даних; повторне окрихчування після відпалу.
Ключові слова: довготривала експлуатація, реакторна судина тиску, опромінена сталь, окрихчування, master-кріва, уніфікована крива.

 

В. В. ХАРЧЕНКО, В. О. ПИМИНОВ, О. Ю. ЧИРКОВ, С. В. КОБЕЛЬСЬКИЙ, В. І. КРАВЧЕНКО, “Розрахунок пружнопластичності на опір руйнуванню елементів устаткування 1-го контура АЕС” (рос. мов.), Проблеми міцності, № 4, 14-26 (2013).Скачати PDF
Розглянуто сучасні підходи розрахункового аналізу до оцінки опору руйнуванню елементів відповідального обладнання 1-го контуру АЕС з ВВЕР. Відмічається, що розв’язання питань обґрунтування безпечної експлуатації, оцінки цілісності корпусу реактора і продовження його ресурсу суттєво залежать від результатів розрахунку кінетики напружено-деформованого стану, адекватного урахування полів залишкових технологічних напружень і деформацій, достовірної оцінки параметрів нелінійної механіки руйнування. Розвинуто загальну методологію розрахункового аналізу на опір руйнуванню корпусів реакторів ВВЕР при моделюванні аварійних режимів охолодження. Сформульовано основні положення пружно-пластичного розрахунку кінетики напружено-деформованого стану корпусів реакторів з урахуванням полів залишкових технологічних напружень і деформацій, а також запропоновано розрахункову методику визначення параметрів руйнування постульованої тріщини. Із використанням розроблених методів розрахунку і програмного забезпечення показано суттєвий вплив на розрахункову оцінку опору руйнуванню корпусів реакторів ВВЕР-1000 таких чинників, як історія термосилового навантаження і пружно-пластичного деформування металу в околі фронту постульованої тріщини, варіанти урахування залишкової технологічної напруженості, регулярність і щільність скінченноелементної сітки в околі фронту розрахункової тріщини, процедура обчислення параметрів пружно-пластичного руйнування в дискретних моделях методу скінченних елементів. Показано, що уточнені пружно-пластичні розрахунки на стадії розвантаження металу в околі фронту тріщини при термошоці корпусу реактора можуть дозволити обґрунтувати додаткові резерви міцності та ресурсу корпусу реактора, а неврахування історії навантаження і залишкової напруженості після термообробки призводить до неконсервативної оцінки опору руйнуванню вузла з’єднання колектора з корпусом парогенератора ПГВ-1000 при моделюванні експлуатаційного циклу навантажування.
Ключові слова: напружено-деформований стан, залишкові напруження, коефіцієнт інтенсивності напружень, постульована тріщина, корпус реактора, парогенератор, термошок, змішана схема методу скінченних елементів.

 

Б. 3. МАРГОЛІН, Є. В. ЮРЧЕНКО, О. М. МОРОЗОВ, М. Є. ПИРОГОВА, “Аналіз зв'язку між механізмами радіаційного окрихчування і впливом флакса нейтронів стосовно матеріалів корпусів реакторів ВВЕР” (рос. мов.), Проблеми міцності, № 4, 27-50 (2013).Скачати PDF
Проаналізовано ефект флакса нейтронів для матеріалів корпусів реакторів ВВЕР у випадках, коли домінують різні механізми окрихчування. Використано дані щодо зсуву критичної температури крихкості, отримані в рамках програм зразків-свідків і дослідних програм. Визначено механізми окрихчування матеріалів, згідно з якими ефект флакса практично відсутній і за яких він значущий. У випадку, коли домінує механізм сегрегації фосфору, теоретично обґрунтовано відсутність ефекту флакса на основі теорії радіаційно-прискореної дифузії.
Ключові слова: радіаційне окрихчування, матеріали корпусів реакторів ВВЕР, флюенс і флакс нейтронів.

 

Д. Ю. ЄРАК, Д. О. ЖУРКО, В. Б. ПАПІНА, “Інтерпретація результатів прискореного опромінення матеріалів корпусів реакторів ВВЕР-1000” (рос. мов.), Проблеми міцності, № 4, 51-63 (2013).Скачати PDF
Досліджено матеріали зварних швів корпусу реактора BBEP-1000, що мають різний вміст нікелю і марганцю після температурної витримки за робочої температури до 10000 годин. Показано, що за досліджуваний інтервал часу витримки ефекти температурного старіння не встигають розвинутись.
Ключові слова: корпус реактора, радіаційне окрихчування, ефект флакса, температурне старіння, прискорене опромінення, довгостроковий прогноз.

 

Г. Б. ЛЕНКЕЇ, Ш. ШАВАЇ, П. РОЖАХЕГІЙ, Т. КОВЕС, Ш. ЙОНАС, Р.БЕЛЕЗНАЇ, “Визначення механічних властивостей елементів АЕС після старіння за допомогою інструментальної оцінки твердості і інших методів випробування малих зразків” (англ. мов.), Проблеми міцності, № 4, 64-74 (2013).Скачати PDF
Із використанням експериментальних даних і скінченноелементного моделювання аналізуються експериментальні методи інструментальної оцінки твердості й індентування малих зразків. Дані методи можна використовувати при визначенні деяких невідомих механічних властивостей матеріалу, коли немає можливості вирізати зразки стандартних розмірів із досліджуваної конструкції.
Ключові слова: інструментальна оцінка твердості, індентування малих зразків, скінченноелементне моделювання.

 

Б. О. ВАСИЛЬЄВ, О. Ю. ВИЛЕНСЬКИЙ, В. Б. КАЙДАЛОВ, Б. 3. МАРГОЛІН, О. Г. ГУЛЕНКО, І. П. КУРСЕВИЧ, “Підходи до обгрунтування продовження терміну експлуатації реактора типу БН” (рос. мов.), Проблеми міцності, № 4, 75-82 (2013).Скачати PDF
Описано роботи щодо визначення нормативно-методичних підходів до обґрунтування подовження терміну експлуатації реактора типу БН.
Ключові слова: реактор типу БН, повзучість, втома, потік нейтронів.

 

Ф. М. МІТЄНКОВ, М. О. БОЛЬШУХІН, О. В. КОЗІН, Ю. Г. КОРОТКИХ, В. О. ПАНОВ, В. О. ПАХОМОВ, О. В. КАПЛІЄНКО, “Методологія оцінювання ресурсу устаткування і систем реакторної установки на базі механіки пошкодженого середовища” (рос. мов.), Проблеми міцності, № 4, 83-90 (2013).Скачати PDF
Розглядаються проблеми, методологія і технологія розв’язку на базі механіки пошкодженого середовища однієї з основних задач сучасного машинобудування - обґрунтування міцності і ресурсу конструктивних елементів обладнання і систем реакторних установок.
Ключові слова: ресурс, конструктивні вузли, механіка пошкодженого середовища.

 

М. А. МАХУТОВ, І. В. МАКАРЕНКО, Л. В. МАКАРЕНКО, “Дослідження механізму і кінетики руйнування поверхневих різноорієнтованих напівеліптичних тріщин при складному напружено-деформованому стані за допомогою деформаційних критеріїв нелінійної механіки руйнування” (рос. мов.), Проблеми міцності, № 4, 91-97 (2013).Скачати PDF
Із використанням деформаційних критеріїв руйнування і числових методів на основі експериментальних даних запропоновано функціональні залежності визначення напружено-деформованого стану по контуру поверхневих різноорієнтованих малоциклових напівеліптичних тріщин з урахуванням об’ємної анізотропії фізико-механічних властивостей матеріалу, за допомогою яких можна проводити уточнену оцінку міцності і живучості АЕС.
Ключові слова: нахилі напівеліптичні тріщини, малоциклове навантаження, деформації пружнопластичності, анізотропія властивостей, поверхня руйнування, ресурс, живучість устаткування АЕС.

 

О. Ю. ЧИРКОВ, В. В. ХАРЧЕНКО, С. В. КОБЕЛЬСЬКИЙ, В. І. КРАВЧЕНКО, В. О. ПИМІНОВ, М. Є. КУРДІН, “Напружений стан вузла приварювання колектора теплоносія до корпусу парогенератора ПГВ-1000М при дії експлуатаційних навантажень з врахуванням залишкових технологічних напружень” (рос. мов.), Проблеми міцності, № 4, 98-106 (2013).Скачати PDF
Представлено результати розрахункової оцінки полів залишкових технологічних напружень при моделюванні режимів термічної обробки в зоні зварного шва № 111 та розрахункового аналізу експлуатаційних напружень і опору руйнуванню вузла приварки колектора до корпусу парогенератора ПГВ-1000М при моделюванні експлуатаційного циклу навантаження.
Ключові слова: напружено-деформований стан, залишкові напруження, термообробка, вузол приварювання, парогенератор, змішана схема методу скінченних елементів.

 

А. Я. КРАСОВСЬКИЙ, О. Є. ГОПКАЛО, І. О. МАКОВЕЦЬКА, О. О. ЯНКО, “Дослідження причин експлуатаційного руйнування робочої лопатки турбіни газотурбінного агрегату компресорної станції”, Проблеми міцності, № 4, 107-111 (2013).Скачати PDF
На основі структурного і фрактографічного аналізу злому робочої лопатки турбіни газотурбінного агрегату ГТК-10-2 компресорної станції встановлено, що на зародження первинної тріщини в робочій лопатці істотно вплинула структурна неоднорідність матеріалу технологічного походження, а підростання тріщини до критичних розмірів відбулося під дією експлуатаційних циклічних навантажень.
Ключові слова: газотурбінна установка, турбіна, робочі лопатки, руйнування, тріщина, структурна неоднорідність, фрактографія.

 

Л. В. КРАВЧУК, В. Г. БАРИЛО, К. П. БУЙСЬКИХ, “Розрахунково-експериментальна оцінка працездатності елементів труб в експлуатаційних умовах” (рос. мов.), Проблеми міцності, № 4, 112-118 (2013).Скачати PDF
Розроблено методи експериментального моделювання еквівалентних експлуатаційних режимів навантаження елементів труб у базових діапазонах зміни параметрів робочого середовища (тиск, температура, агрегатний стан). Створені експериментальна стендова та розрахунково-експериментальна бази дозволили провести дослідження напружено-деформованого стану і кінетики руйнування елементів труб в умовах, які моделюють спектри термомеханічного навантаження, з метою діагностики реального стану трубопроводів і оцінки залишкового ресурсу за показниками функціональної придатності.
Ключові слова: елементи труб, трубопроводи, методи моделювання, умови термомеханічного навантаження, напружено-деформований стан.

 

В. М. РЕВКА, О. В. ТРИГУБЕНКО, Ю. В. ЧАЙКОВСЬКИЙ, Л. І. ЧИРКО, «Особливості окрихчування металу корпусу реактора енергоблоку ЗАЕС-2”, Проблеми міцності, № 4, 119-124 (2013).Скачати PDF
Представлено результати випробувань зразків-свідків комплекту 3Л корпусу реактора блоку № 2 Запорізької АЕС. За результатами випробувань на ударний згин визначено коефіцієнти радіаційного окрихчування для основного металу та металу зварного шва. Показано, що критичним елементом даного корпусу з точки зору радіаційного окрихчування е основний метал.
Ключові слова: зразки-свідки, корпус реактора, критична температура крихкості, радіаційне окрихчування, ударна в’язкість, флюенс нейтронів.

 

О. О. ХОДАКОВСЬКИЙ, О. Ю. ЧИРКОВ, В. В. ХАРЧЕНКО, “Розрахунковий аналіз напруженого стану вузла з'єднання “гарячого” колектора з патрубком парогенератора ПГВ-1000 при сейсмічній дії” (рос. мов.), Проблеми міцності, № 4, 125-134 (2013). Скачати PDF
Наведено результати розрахунку напруженого стану вузла з’єднання “гарячого” колектора з патрубком парогенератора ПГВ-1000 в області зварного шва № 111 при моделюванні сейсмічного навантаження, що задане за допомогою спектрів відклику вертикальних і горизонтальних коливань. Розрахунок сейсмічних напружень виконано на основі лінійно-спектрального аналізу з використанням просторової скінченноелементної моделі реакторної установки ВВЕР-1000/338.
Ключові слова: парогенератор, колектор, реакторна установка, сейсмічні дії, спектр відгуку, власні частоти і форми, метод скінченних елементів, напружено-деформований стан.

 

Р. БЕЛЕЗНАЇ, Ш. ШАВАЇ, “Оцінка вірогідності руйнування хрестоподібних зразків в разі гарячого опресовування по моделі Береміна” (англ. мов.), Проблеми міцності, № 4, 135-142 (2013). Скачати PDF
Із використанням результатів експериментальних досліджень великогабаритних хрестоподібних зразків із реакторної сталі французького виробництва виконано скінченноелементне моделювання ефекту гарячого опресування за циклічного навантаження за схемами: навантаження-охолодження-руйну- вання і навантаження-охолодження-перехідний процес-руйнування. Для оцінки імовірності руйнування зразків використано модифіковану модель Береміна.
Ключові слова: хрестоподібний зразок, метод скінченних елементів, модифікована модель Береміна.

 

М. О. КАТАНАХА, О. С. СЕМЬОНОВ, Л. Б. ГЕЦОВ, “Єдина модель тривалої і короткочасної повзучості і ідентифікація її параметрів” (рос. мов.), Проблеми міцності, № 4, 143-157 (2013). Скачати PDF
Із метою підвищення точності прогнозів повзучості на великих часових базах (300000 годин і більше) запропоновано визначальні рівняння, що дозволяє на основі єдиної залежності коректно описати як тривалу, так і короткочасну стадії повзучості з урахуванням нелінійностей, характерних для кожної з них. Розроблено алгоритм ефективної дворівневої ідентифікації шести параметрів моделі на основі методу Левенберга-Марквардта. Показано можливість ідентифікації при використанні як кривих повзучості, так і кривих релаксації. Отримано значення параметрів моделі для різних марок сталей, що використовуються при виготовленні паропроводів.
Ключові слова: тривала і короткочасна повзучість, дворівнева ідентифікація, метод Льовенберга-Марквардта.

 

О. С. ЧЕРНЯТІН, І. А. РАЗУМОВСЬКИЙ, “Методика і програмний комплекс для оцінки параметрів напружено-деформованого стану натурних конструкцій і їх застосування до дослідження навантаженості, дефектності і залишкових напружень в елементах устаткування АЕС” (рос. мов.), Проблеми міцності, № 4, 158-165 (2013). Скачати PDF
Викладено основи методичного підходу і відповідного програмного комплексу, що дозволяє визначати параметри напружено-деформованого стану і дефектність натурних об’єктів із тріщинами. Метод базується на розрахунковій оцінці вказаних параметрів з умови мінімуму цільової функції, що описує розходження між великим масивом експериментальних даних і результатами числового розв’язку модельних задач із використанням методу скінченних елементів.
Ключові слова: обробка експериментальної інформації, метод скінченних елементів, навантаженість, дефектність, залишкові напруження.

 

В. В. КОШОВИЙ, І. М. РОМАНИШИН, Р. І. РОМАНИШИН, О. М. МОКРИЙ, Р. В. ШАРАМАГА, А. В. КИРИЕНКО, П. М. СЕМАК, “Розробка технології ультразвукової томографії для діагностики стану трубопроводів АЕС”, Проблеми міцності, № 4, 166-171 (2013). Скачати PDF
Розроблено технології ультразвукової комп’ютерної томографії для оцінки параметрів стану металу товстостінних трубопроводів АЕС. Розроблені технології реалізовано в ультразвуковому томографі на розсіяному сигналі. Вони базуються на скануванні зовнішньої поверхні трубопроводу прямим п’езоперетворювачем, реєстрації зворотно розсіяного сигналу, томографічній реконструкції розсіювальної здатності металу, оцінці ступеня деградації в об’ємі металу на основі томографічних зображень.
Ключові слова: неруйнівний контроль, ультразвукова томографія, товстостінний трубопровід, акустико-механічні залежності, параметри стану металу, деградація, зворотно розсіяний сигнал.