A Numerical Model of Macro-Viscous Failureof Modern Steels of Gas Mains

Аbakumov, A. I.; Safronov, I. I.; Смирнов, А. С.; Arabey, A. B.

doi:10.32326/1814-9146-2017-79-3-301-311

Cited by 3 publications

(1 citation statement)

References 0 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…ния перед вершиной трещины [8,9]). В то же время стремление использовать трубы с большой толщиной стенки из высокопрочных материалов, а также применять трубы в условиях низких температур (Север России, Аляска [10,11]) вновь «сдвигает» ситуацию в сторону хрупкого раз-рушения и вынуждает применять, например, DWTT [12].…”

unclassified

Comparison of fracture criteria for cracked steel pipelines by finite element method

Албагдади¹,

Чернявский²,

Albaghdadi³

et al. 2017

MEI

View full text Add to dashboard Cite

Работа посвящена методике моделирования разрушения магистральных трубопрово-дов. Применение современных вязких трубных сталей не решает полностью проблему хрупкого разрушения этих конструкций, поскольку стремление увеличить толщину стенки и рабочее давление, а также необходимость использовать трубы в холодном климате сдви-гают разрушение в сторону хрупкого -но, естественно, не делают его полностью хрупким и требуют применения подходов нелинейной механики разрушения.Моделирование разрушения -при образовании длинных магистральных трещин -должно учитывать силы инерции частей трубы, приходящих в движение при раскрытии трещины, а также возможность падения давления в трубе при потере ею герметичности. Эти особенности задачи могут быть смоделированы в конечно-элементном пакете LS-DYNA. Однако LS-DYNA предлагает ограниченный набор критериев разрушения, в который не входят классические критерии нелинейной механики разрушения. Задачей работы являет-ся подбор критерия, реализованного в программе LS-DYNA и в то же время достаточно хорошо согласующегося с экспериментальными данными.В качестве такого критерия рассмотрен ресурс пластичности при условии, что пласти-ческая деформация перед вершиной трещины вычисляется с помощью процедуры взве-шенного усреднения по некоторому представительному объему, исключающей влияние размеров конечных элементов на результат. Подобраны параметры весовой функции, при которых нагрузка начала движения трещины, определяемая с помощью модели вязкого материала, совпадает с нагрузкой, определяемой через параметры нелинейной механики разрушения. Показано, что задача подбора параметров является плохоопределенной. Тем не менее найденные значения параметров в дальнейшем позволят выполнить расчет дина-мического распространения длинных продольных трещин в трубах с учетом эффектов, рассматриваемых программой LS-DYNA -сил инерции материала стенок трубы, скоро-сти распространения волны возмущения в газе или жидкости, заполняющих трубу, де-компрессии.Ключевые слова: магистральный трубопровод, продольная трещина, моделирование, механика разрушения, ресурс пластичности, нелокальный критерий. Состояние вопроса и постановка задачиПроблема предупреждения разрушений магистральных трубопроводов путем образования длинных трещин, несмотря на заметные усилия и успехи в создании вязких трубных сталей, по-прежнему является актуальной, поскольку такие разрушения могут приводить к большим мате-риальным потерям и экологическим проблемам. Решение задачи предупреждения таких разру-шений требует развития соответствующих расчетных моделей, которым в последнее время по-священо значительное число работ [1][2][3].Основным инструментом для решения этих задач является нелинейная механика разруше-ния, в рамках которой используется ряд различных критериев: K I , J-интеграл, CTOD, CTOA, Charpitest, DWTT и др. [4][5][6][7]. Наличие ряда подходов (а не одного общепризнанного) связано с наличием нескольких разных специфических черт задачи, причем в разных конструкциях эти черты могут проявляться в разной мере. С одной стороны, длинные трещ...

show abstract

unclassified

Comparison of fracture criteria for cracked steel pipelines by finite element method

Албагдади¹,

Чернявский²,

Albaghdadi³

et al. 2017

MEI

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

Mathematical modeling of single action pressing of powder materials under dry friction conditions

Карпов

Стельмах

Столин

2020

Izv. VUZ. Poroshk. Met.

View full text Add to dashboard Cite

The paper presents a theoretical analysis of the single action pressing of powder materials featuring plasticity and compressibility. It takes into account dry external friction between the die material and side walls, which determines the strong nonlinearity of the problem considered. This problem has a number of features that complicate its numerical solution: the presence of external friction, the elastic-plastic law of material behavior description, as well as the calculation of large displacements and, as a consequence, strong geometric nonlinearity. To consider these features, a combination of Fleck–Kuhn–McMeeking and Gurson– Tvergaard–Needleman models was used to consider a wide range of changes in the porosity of materials. The numerical solution of the problem was carried out using finite element analysis with isoparametric elements. The increment of plastic deformations at each step was determined from nonlinear equations of plastic flow. Stresses at the Gaussian points were updated according to the specified increments of deformations to calculate the material behavior during deformation. Unknown density and strain values as functions of coordinate and time were calculated. The influence of the different height-to-diameter ratio of the blank and the value of external friction of the material stress-strain state and compaction kinetics were considered. The distribution of equivalent stresses and the value of volumetric plastic deformations in the material, as well as the nonuniformity of relative density at the end of the pressing period were studied. The theoretical analysis made it possible to study the basic compaction kinetics laws for powder materials with nonuniform density under conditions of dry friction on side walls. The results obtained are relevant for predicting possible negative changes in the blank geometry when implementing the single action pressing scheme for powder materials.

show abstract

Influence of the Form Factor on the Results of the Fracture Process Modeling under Uniaxial Tension

Taube¹,

Новиков²,

Storozheva³

2021

MSF

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

A Numerical Model of Macro-Viscous Failureof Modern Steels of Gas Mains

Cited by 3 publications

References 0 publications

Comparison of fracture criteria for cracked steel pipelines by finite element method

Comparison of fracture criteria for cracked steel pipelines by finite element method

Mathematical modeling of single action pressing of powder materials under dry friction conditions

Influence of the Form Factor on the Results of the Fracture Process Modeling under Uniaxial Tension

Contact Info

Product

Resources

About