Дослідження напружено-деформованого стану в бурильній трубі, що містить тріщину

Abstract

Для попередження аварій із бурильною колоною, що містить тріщину, потрібно знати напружено-деформований стан в околі дефекту, за яким можна дослідити закономірності росту втомної тріщини, чинники впливу, а також її критичні розміри. Для цього методом скінчених елементів розраховано основний розрахунковий параметр лінійної механіки руйнування – коефіцієнт інтенсивності напружень (КІН). Згідно з принципом декомпозиції задачі фрагмент бурильної колони, що містить еліптичну тріщин, розбили на скінченні елементи. Щоб змоделювати кореневу особливість в околі вершини дефекту сітку суттєво згущено, використано спеціальні елементи. Розглянуто послідовність скінчено-елементних моделей для різних параметрів еліптичної тріщини. З допомогою серії розрахунків залежно від можливого місця локалізації дефекту при дії заданих навантажень на виділену частину труби досліджено напружено-деформований стан моделей, методом апроксимації переміщень берегів тріщини обчислено максимальні значення коефіцієнтів інтенсивності напружень в районі її фронту.

For warning of failures with a boring column, that contains a crack, it is needed to know the tense-deformed being at a neighbourhood defect, on the basis of which it is possible to explore conformities to the law of growth of tiresome crack, factors which on it influence, and also its critical sizes. For the decision of this important problem the basic calculation parameter of linear mechanics of destruction is calculated - coefficient of intensity of tensions (KITTY) with application of method of complete elements. Using principle of decompozition of task from a boring column cut out its piece, that contains an elliptic crack. He was dashed on scinchenni elements, in the neighbourhood tops of defect a net substantially rolls up, to model a root feature the special elements are used. The sequence of complete-element models is considered for different parameters of elliptic crack. With the help of series of calculations depending on the possible place of localization of defect at action of the set loadings on the selected part of pipe the naprougeno-deformovaniy being of models is explored, by the method of approximation of moving of banks of crack the maximal values of coefficients of intensity of tensions are calculated at the district of its front.