ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ЧИСЛЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ЭКСПЕРТИЗЫ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ДЕФЕКТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

摘要

Применительно к характерным задачам экспертизы работоспособности трубопроводных элементов с обнаруженными дефектами локальной коррозионно-эрозионной потери металла разработан комплекс моделей для оценки предельного состояния в условиях сложного температурно-силового эксплуатационного воздействия методом численного прогнозирования многомерного напряженно-деформированного состояния, докритического и критического повреждения материала конструкции с учетом различных механизмов деформирования при внешнем нагружении. Для программной реализации моделей было использовано конечно-элементное решение совместных задач кинетики состояния конкретного дефектного трубопровода посредством новых высокопроизводительных методов параллельного вычисления на основе многопроцессорных и гибридных компьютерных технологий. На примерах эксплуатационной поврежденности трубопроводных элементов магистральных и технологических систем исследованы особенностивлияния локальных поверхностных потерь металла на развитие их докритической поврежденности, предельного состояния и работоспособности. Показано влияние дефекта локального утонения стенки различного размера на степень снижения статической прочности элемента магистрального трубопровода под действием внутреннего давления, а также дополнительного внешнего изгибающего момента. Также показано, что на эффективность конкретного алгоритма численных расчетов значительное влияние оказывает структура определяющей матрицы системы линейных уравнений. Библиогр.