Экспериментальные исследования напряженно деформированного состояния керамических дренажных труб | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №15 (149) апрель 2017 г.

Дата публикации: 17.04.2017

Статья просмотрена: 17 раз

Библиографическое описание:

Абдумуминов Э., Раджабов М. Р. Экспериментальные исследования напряженно деформированного состояния керамических дренажных труб // Молодой ученый. — 2017. — №15. — С. 17-18. — URL https://moluch.ru/archive/149/42048/ (дата обращения: 22.08.2018).



Основной задачей настоящей работы является исследование подземных керамических дренажных труб. Однако, в целях последующего сравнения результатов, часть труб испытаны в воздушной среде по схеме двух сил.

Испытания труб в воздушной среде проводились по схеме двух сил под прессом на испытательной машине УММ-5.

После подготовке трубы к испытаниям, она укладывалась в горизонтальном положении между деревянными брусками. Бруски сечением 10х10 см имели длину, равную длине трубы. Поверхности брусков специально не обрабатывались и оставлены плоскими.

Нагрузка на трубы передавалась ступенями по 0,5 кН и трубы доводились до разрушения.

Рис. 1.

По результатам опыта построены графики зависимости изменения вертикального и горизонтального диаметров трубы от нагрузки ∆d = f(P). На графиках (рис.1) можно различить три участка деформации. Четко выражен участок упругих деформаций, слабо выражены участки условной текучести и упрочнения.

Из графика видно, что изменение диаметров трубы тем значительнее, чем больше диаметр.

Изменения вертикального диаметра трубы при испытании ее по схеме двух сил составляет:

∆d =; , (1)

где А — некоторые постоянные числа; r — радиус трубы; толщина стенки.

В наших опытах соотношение (r: ) для трубы большого диаметра составляет (10: 2,4)= (4,166), для трубы малого диаметра (10: 2,4)= =(4,166). А также соотношение (r: ) соответственно: и . В формуле (1) сокращение вертикального диаметра трубы прямо пропорциональны соотношениям (r:) и , что соответствует результатам испытаний, показанных на рис.1.

Рис. 2. Загружение трубы по схеме двух сил в воздушной среде: а) схема загружения — I — труба; II — бруски; III — тензодатчики; б) относительные деформации для трубы d = 200 мм.

Результаты испытаний труб в воздушной среде в виде графиков зависимости деформации стенки трубы по кольцевому направлению в растянутых зонах () и в сжатых зонах () от нагрузки (Р) представлены на рис. 2.

Из графиков видно, что деформация на растянутой поверхности стенки по концам вертикального диаметра (точка 2 и 6) трубы больше, чем по концам горизонтального диаметра (точки 3 и7) трубы при одних и тех же нагрузках. Деформации в сжатых зонах поверхности стенки трубы (точки 1и 4) почти одинаковы (рис. 2, б). Первое обстоятельство объясняется тем, что расчетный изгибающий момент под местом приложения нагрузки значительно больше, чем в сечениях по концам горизонтального диаметра (отношение 0,318:0,182). Деформации в сжатых зонах почти одинаковы поэтому, что в сечении на уровне горизонтального диаметра действие момента сопровождается с действием продольной сжимающей силы.

Зависимость относительных деформаций от нагрузки = f(P) на рис. 2 близка к линейной.

Трещины появляются при нагрузках, составляющих примерно 0,8 от разрушающих нагрузок, сначала на внутренней поверхности стенки трубы в вертикальном створе и позднее на наружной поверхности — в горизонтальном, что соответствует очертанию эпюры моментов. Разрушение трубы происходило путем развала ее на четыре части.

В некоторых работах деформативная способность уменьшается с увеличением их диаметра, что не получило надлежащего растяжения. На наших испытаниях оказалось, что чем больше диаметр трубы, тем меньше деформации стенки трубы при одних тех же нагрузках.

Литература:

  1. Абдумуминов Э., Виноградов С. В. Исследование напряженно- деформированного состояния подземных керамических труб мелиоративного назначения. М., МГМИ, 1988
  2. Берген Р. И., Фролов М. И. Яхшнев Р. Д. Вертикальное давление грунта на жесткие трубопроводы в высоких насыпах. Сб. «Расчет сооружений, взаимодействующих с окружающей средой». Сб. научных трудов МГМИ, М., 1984, с. 99–105.
Основные термины (генерируются автоматически): воздушная среда, горизонтальный диаметр, нагрузка, труба, III, вертикальный диаметр трубы, деформация.


Похожие статьи

Деформации технологических трубопроводов и оборудования...

 предотвращения разрушения труб при деформации трубопроводов;  выравнивания несоосности в трубопроводных системах;  присоединения напорных и всасывающих трубопроводов к агрегатам (насосам, турбинам, компрессорам, двигателям и т. д.)

Гидроиспытания стальных труб на прочность на заводе.

Ключевые слова: сварные стальные трубы большого диаметра, гидроиспытания, модель упругопластической среды, магистральные трубопроводы.

Гидроиспытания проводят в упругой зоне деформации стенки трубы.

Модель продольных перемещений заглубленного трубопровода...

смятие цилиндрических диаметров линейной части.

Скорости распространения волн в материале стальных труб отличаются от скоростей распространения волн в грунте.

Вследствие симметрии деформации трубопровода в упругой среде под воздействием...

Модель поперечных перемещений заглубленного трубопровода...

смятие цилиндрических диаметров линейной части.

Этот тип деформаций приводит при превышении допустимых нагрузок и достижению пределов

где s(τ) — функция времени, параметров трубопровода и среды, предварительно вычисляемая по следующей формуле

Статические расчеты подземных параллельных труб...

На внешнем контакте трубы со средой краевые условия имеют следующий вид: ‒ на вертикальных границах сдвигающие напряжения, горизонтальные перемещения либо равны нулю, либо эти границы свободные

Расчет напряженно-деформированного состояния...

Расчет НДС предполагает знание всех нагрузок, действующих на трубопровод.

Вертикальные перемещения поперечного сечения трубопровода были измерены в трех

Пронина Ю. Г. Оценка устойчивости упругой трубы под давлением коррозионных сред.

Остаточные напряжения при экспандировании стальной трубы

Производство труб большого диаметра для магистральных трубопроводов.

Рис. 2. Остаточные напряжения в стенке заготовки после деформации на трубоформовочном прессе. Напряжения в стенке трубы при экспандировании.

Концентраторы потоков для ветроэнергетических установок

В центре рабочей камеры располагается вытяжная труба, диаметр ее задать нужно таким, чтобы скорость вытяжного потока стала наибольшей.

Также не возникает консольной нагрузки на лопасти, и не вызывается рост ударного воздействия воздушного потока, как, например, в...

Требования, предъявляемые к применению соединительных...

высота цилиндрической части — 0,1D, (где D наружный диаметр трубы)

Деформации технологических трубопроводов и оборудования нефтегазовых сооружений в процессе эксплуатации и методы их уменьшения.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Деформации технологических трубопроводов и оборудования...

 предотвращения разрушения труб при деформации трубопроводов;  выравнивания несоосности в трубопроводных системах;  присоединения напорных и всасывающих трубопроводов к агрегатам (насосам, турбинам, компрессорам, двигателям и т. д.)

Гидроиспытания стальных труб на прочность на заводе.

Ключевые слова: сварные стальные трубы большого диаметра, гидроиспытания, модель упругопластической среды, магистральные трубопроводы.

Гидроиспытания проводят в упругой зоне деформации стенки трубы.

Модель продольных перемещений заглубленного трубопровода...

смятие цилиндрических диаметров линейной части.

Скорости распространения волн в материале стальных труб отличаются от скоростей распространения волн в грунте.

Вследствие симметрии деформации трубопровода в упругой среде под воздействием...

Модель поперечных перемещений заглубленного трубопровода...

смятие цилиндрических диаметров линейной части.

Этот тип деформаций приводит при превышении допустимых нагрузок и достижению пределов

где s(τ) — функция времени, параметров трубопровода и среды, предварительно вычисляемая по следующей формуле

Статические расчеты подземных параллельных труб...

На внешнем контакте трубы со средой краевые условия имеют следующий вид: ‒ на вертикальных границах сдвигающие напряжения, горизонтальные перемещения либо равны нулю, либо эти границы свободные

Расчет напряженно-деформированного состояния...

Расчет НДС предполагает знание всех нагрузок, действующих на трубопровод.

Вертикальные перемещения поперечного сечения трубопровода были измерены в трех

Пронина Ю. Г. Оценка устойчивости упругой трубы под давлением коррозионных сред.

Остаточные напряжения при экспандировании стальной трубы

Производство труб большого диаметра для магистральных трубопроводов.

Рис. 2. Остаточные напряжения в стенке заготовки после деформации на трубоформовочном прессе. Напряжения в стенке трубы при экспандировании.

Концентраторы потоков для ветроэнергетических установок

В центре рабочей камеры располагается вытяжная труба, диаметр ее задать нужно таким, чтобы скорость вытяжного потока стала наибольшей.

Также не возникает консольной нагрузки на лопасти, и не вызывается рост ударного воздействия воздушного потока, как, например, в...

Требования, предъявляемые к применению соединительных...

высота цилиндрической части — 0,1D, (где D наружный диаметр трубы)

Деформации технологических трубопроводов и оборудования нефтегазовых сооружений в процессе эксплуатации и методы их уменьшения.

Задать вопрос