Імітаційне моделювання багатоосередкового пошкодження сталевих резервуарів

У зв’язку зі зносом технічного обладнання, погіршенням погодних умов та регулярним збільшенням навантажень, в останні роки все частіше виникає потреба у перевірці технічного стану основних інженерних та будівельних конструкцій на об’єктах дослідницької діяльності. Проблема з недосконалістю способів...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Тимченко, Аліна Ігорівна
Other Authors: Півторак, Діана Олександрівна
Format: Master Thesis
Language:Ukrainian
Published: Київ 2018
Subjects:
CAD
CAE
Online Access:https://ela.kpi.ua/handle/123456789/27188
Description
Summary:У зв’язку зі зносом технічного обладнання, погіршенням погодних умов та регулярним збільшенням навантажень, в останні роки все частіше виникає потреба у перевірці технічного стану основних інженерних та будівельних конструкцій на об’єктах дослідницької діяльності. Проблема з недосконалістю способів діагностики пошкоджень спричинила гостру необхідність у розробці новітніх методів дослідження. У свою чергу, це спричинило розвиток систем моніторингових. Зокрема, популярність моніторингу та діагностики з використанням сучасних інформаційних технологій актуальні з ряду причин: - полегшення пошуку дефектів, що виникли в процесі виготовлення об’єктів, або ушкоджень, отриманих при їх транспортуванні завдяки імітаційному моделюванню; - можливість зміни механічних характеристик використаних матеріалів у режимі комп’ютерної програми; - моделювання будь-якого хімічного та фізичного процесу по заданим параметрам; - виявлення найбільших зон ризику та розрахунок умов їх утворення. Імітаційне моделювання аварійних ситуацій – це новітній спосіб реалізації дослідницької діяльності, що спрямована на виявлення не тільки реальних, а і ймовірнісних проблем. Імітаційне моделювання дає змогу не тільки встановити проблему, а й виявити порушення у роботі об’єкта ще до їх появи. Метою дисертаційної роботи є визначення найбільш інформативних точок на стінках вертикального сталевого резервуара для встановлення датчиків, а також по-рогових значень напружень та деформацій при його багатоосередковому пошкодженні. Досягнення мети передбачає вирішення наступних задач: 1. Огляд причин аварій на інженерних та будівельних об’єктах. 2. Огляд світового досвіду імітаційного моделювання багатоосередкового-пошкодження об’єктів в експлуатації. 3. Геометричне моделювання зварного резервуара вертикального сталевого. 4. Імітаційне моделювання резервуара без пошкоджень зварних швів. 5. Імітаційне моделювання резервуара з багатоосередкавим пошкодженням зварних швів. 6. Аналіз напружень та деформацій для визначення місць встановлення датчиків на резервуарі. Об'єктом дослідження є процес руйнування стінки резервуара при її багатоосередковому пошкодженні. Предметом дослідження є зміна напружено-деформованого стану вертикального сталевого резервуара при його багатоосередковому пошкодженні, визначення місць установки датчиків системи багатокласової діагностики. Методи дослідження – геометричне моделювання для створення комп’ютерної моделі та імітаційне моделювання. Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. № держреєстрації 0117U001689 РОЗРОБКА ПІДСИСТЕМ ВІЗУАЛІЗАЦІЇ ТА ПРИЙНЯТТЯ РІШЕННЯ ПРО СТАН ОБ‘ЄКТА В АВТОМАТИЗОВАНІЙ СИСТЕ-МІ ЗАПОБІГАННЯ ВИТОКАМ ПАЛИВА НА УКРАЇНСЬКІЙ АНТАРКТИЧНІЙ СТАНЦІЇ «АКАДЕМІК ВЕРНАДСЬКИЙ» (номер теми №Н/9-2017) Наукова новизна дисертації полягає у наступному: • побудовано діагностичні моделі вертикального сталевого зварного резервуара для зберігання палива; • за допомогою імітаційного моделювання визначено вплив параметрів пошкодження зварного шва на напружено-деформований стан резервуара його міцність та надійність при циклічних навантаженнях. Практичне значення отриманих результатів полягає у розробці методик імітаційного моделювання руйнівних процесів, а також у визначенні місць установки датчиків системи багатокласової діагностики для визначення технічного стану об’єктів, які знаходяться в експлуатації. In connection with the wear of technical equipment, deterioration of weather conditions and the regular increase of loads, in recent years, more and more, there is a need to check the technical state of the main engineering and construction constructions at the research sites. The problem with the lack of diagnostic methods for injuries caused an urgent need to develop the latest research methods. In turn, this led to the development of monitoring systems. In particular, the popularity of monitoring and diagnostics using modern information technologies is relevant for a number of reasons: - facilitating the search for defects that arose in the process of manufacturing objects, or damages received during their transportation due to simulation modeling; - the possibility of changing the mechanical characteristics of the materials used in the computer program mode; - simulation of any chemical and physical process according to the given parameters; - identification of the largest areas of risk and calculation of conditions for their formation. Simulation of emergency situations is the newest method of realization of research activity, aimed at revealing not only real but also probabilistic problems. Simulation simulations allow not only to fix the problem, but also to detect disturbances in the work of the object before they occur. The purpose of the dissertation is to determine the most informative points on the walls of the vertical steel reservoir for the installation of sensors, and also to the threshold values of stresses and deformations in its multicenter damage. Achieving the goal requires the following tasks: 1. An overview of the causes of accidents on engineering and construction sites. 2. An overview of the global experience of simulation simulation of many focal-damage objects in operation. 3. Geometric modeling of a welded tank of vertical steel. 4. Simulation of a reservoir without damage welds. 5. Simulation of a reservoir with a plurality of damage to welds. 6. Analysis of stresses and deformations to determine the location of sensors on the reservoir. The object of this research is the process of destruction of the wall of the reservoir with its multifocal damage. The subject of this researchis the change in the stress-strain state of the vertical steel reservoir with its multicore damage, the determination of the location of sensors in the system of multi-class diagnostics. Research methods geometric modelling to create a computer model and simulation modelling. Communication of work with scientific programs, plans, themes. № state registration 0117U001689 DEVELOPMENT OF SUBSYSTEMS VISUALIZATION AND ACCEPTANCE OF THE DECISION ON THE STATE OF THE OBJECT. In the automated system for preventing the leakage of fuel at the Ukrainian Antarctic station "Academician Vernadsky" (Number of the topic No. H / 9-2017) The scientific novelty of the dissertation is as follows: • Diagnostic models of vertical steel welded fuel storage tank were built; • using simulation, the influence of the parameters of weld damage on the stress-strain state of the reservoir is determined by its strength and reliability during cyclic loading. The practical significance of the results is to develop simulation techniques for destructive processes, as well as to determine the locations of sensors installation of a multi-class diagnostic system to determine the technical state of objects in operation.