Розмір шрифту: 

Вступ: Магістральні трубопроводи, водопровідні труби, труби що перебувають під високим тиском є основними засобами роботи систем водопостачання, транспортування вуглеводнів, палива тощо. Зазвичай порушення структурної цілісності трубопроводу становить значну загрозу навколишньому середовищу та безпеці людей. Аварії паливних трубопроводів є особливо небезпечними, так як можуть супроводжуватися займанням вмісту труби та миттєвим вивільненням значної кількості енергії; вибухом. Застосування укріплюючих елементів, бандажів, що допомагають зняти з труби зайве навантаження , значно підвищує термін експлуатації трубопроводів.
Мета: Дослідити вплив ряду конструкційних та експлуатаційних факторів на напружений стан труби за умови її укріплення композитним бандажем. Було виконано чисельний експеримент за методом скінчених елементів і побудована регресійна модель, яка описує залежність максимального еквівалентного напруження на внутрішній поверхні труби від внутрішнього тиску та товщин стінки труби і шару композитного бандажу.
Для побудови чисельного експерименту було використано можливості Ansys Workbench у середовищі Mechanical. Задача виконувалась у пласкій постановці, таким чином розв’язок збігається з аналітичним розв’язком задачі Ламе. Розрахунки моделі труби з бандажем виконували відповідно до плану повного факторного експерименту 3^3//27. За методом найменших квадратів було визначено невідомі коефіцієнти регресійної моделі
Висновки:
1)Розглянуті конструкційні і експлуатаційні фактори, такі як товщина композитного бандажу, товщина труби і внутрішній тиск, суттєво впливають на напружений стан труби у процесі її бандажування композитом;
2)Одержана регресійна модель в межах факторного простору дозволяє достовірно оцінити вплив як розглянутих факторів, так і їх взаємодії на максимальне еквівалентне напруження у трубі, за яким проводять розрахунки на статичну і циклічну міцність;
3)Розглянутий підхід є перспективним для подальшої розробки процедури оптимального проєктування композитних бандажів для ремонту трубопроводів.

Труба укріплена бандажем, композит; Метод Скінченних Елементів; Ansys Mechanical; Регресійна модель; Напружений стан;