Međusobni uticaj priključaka na stanje napona i deformacija na cilindričnom omotaču posude pod pritiskom

Abstract

Većina istraživača koja se bavi problematikom određivanja i merenja napona ideformacija na posudama pod pritiskom, fokusirala se na analizu uticaja jednog priključkana napone i deformacije na posudi. Dosadašnja istraživanja su se oslanjala na analitičkeproračune bazirane na teoriji ljuske, numeričke proračune i konvencionalneeksperimentalne metode. Najčešće korišćena konvencionalna metoda je metoda mernihtraka. Ograničenja ove metode se ogledaju u lokalnom merenju napona i deformacija, idobijanju vrednosti izmerene veličine u samo jednoj tački.U okviru ove disertacije sprovedena su eksperimentalna istraživanja, sa ciljem da sepokaže da je moguće primeniti relativno novu metodu digitalne korelacije slika naispitivanje opreme pod pritiskom. Metoda digitalne korelacije slika omogućava merenjacelih polja deformacija, pri čemu se jednim eksperimentalnim merenjem dobija veliki brojpodataka koji zamenjuje više desetina mernih traka.Trodimenzionalni optički sistem GOM i softver ARAMIS primenjeni su zaizvođenje eksperimentalne analize međusobnog uticaja priključaka na cilindrični omotačposude pod pritiskom, izložene unutrašnjem pritisku. Eksperimentalna istraživanja suobavljena na jednoj posudi pod pritiskom, na čiji su cilindrični omotač sa jedne stranezavarena dva cilindrična priključka, dimenzija DN 50 i DN 32. Sa druge strane omotačapod uglom od 180°, zavarena su dva priključka dimenzija DN 50. Definisana su dva mernamesta. Merno mesto 1 predstavlja oblast između dva priključka različitih dimenzija, amerno mesto 2 predstavlja oblast između dva priključka istih dimenzija. U okviru mernihmesta definisana su i merna polja pomoću kojih se dobija bolja slika o deformacionompolju između priključaka. Eksperimentalno merenje celih polja deformacija omogućavaprecizno određivanje kritičnih mesta, odnosno mesta najvećih deformacija...

Most of the researchers which deal with the problematic of determining andmeasuring stress and strain on the pressure vessels, focuse on the analyses of a nozzleinfluence on stresses and strains on the vessel cylindrical shell. Previous studies haverelied on analytical calculations based on shell theory, numerical calculations andconventional experimental methods. The most commonly used conventional method isstrain gauge method. The limitations of this method are reflected in local stress and strainmeasurement and obtaining values measured in a single point.In the framework of this dissertation, experimental researches were conducted, withthe goal to show that it is possible to apply a relatively new method of digital imagecorrelation, in testing of pressure equipment. Digital image correlation method enables themeasurement of the whole strain filed, whereby one experimental measurement provides alot of data which replace dozens of strain gauges.Three-dimensional optical system GOM and ARAMIS softwer are applied toperform experimental analyses of nozzles interaction influence on cylindrical shell of thepressure vessel, subjected to internal pressure. Experimental studies were carried out on apressure vessel, where two cylindrical nozzles were welded on one side of the cylindricalshell, with dimensions DN 50 and DN 32. On the other side of the shell, at the angle of180°, two nozzles with dimensions DN 50, were welded. Two measuring area wereidentified. Measuring area 1 represent the zone between two nozzles with differentdimensions, and measuring area 2 represent the zone between two nozzles of the samedimensions. Within the measuring areas, measuring fields are defined to obtaine betterpicture of the strain field between nozzles. Experimental measurement of whole strain fieldenables precise determination of critical points, i.e. point of highest strain...