Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Анотація
Для запобiгання забрудненню навколишнього середовища на антарктичнiй станцiї «Академiк Вернадський» у Державнiй цiльовiй науково-технiчнiй програмi дослiджень України в Антарктицi на 2011-2020 рр. передбачена розробка автоматизованої системи раннього попередження можливостi витоку пального. Важливою складовою зазначеної системи є пiдсистема контролю i вiзуалiзацiї напружено-деформованого стану конструкцiї резервуару ємнiстю 200 м3 в умовах нестачi необхiдної технiчної документацiї та даних про поточнi товщини стiнок i зварних швiв резервуару. В роботi дослiджується вплив корозії металу на несучу спроможнiсть умовної моделi резервуару (УМР) ємнiстю 200 м3 для дизельного пального. За допомогою методу скiнченних елементiв, який реалiзований в програмному комплексi NASTRAN, виконано математичне моделювання нелiнiйної поведiнки УМР з урахуванням потоншення його стiнки в системi iз захисною ємнiстю при дії статичних навантажень. Прийнято шiсть варiантiв потоншення стiнки пiд дiєю коррозiї у виглядi зменшення товщини рiзних поясiв резервуара на 0.25, 0.5, 0.75, 1.0, 1.25, 1.5 мм. Виконанi нелiнiйнi розрахунки напружено-деформованого стану i стiйкостi УМР за допомогою модифiкованого методу покрокового навантаження Ньютона-Рафсона. Дослiдження показали, що потоншення стiнки на 1.5 мм зменшує запас стiйкостi приблизно на 30%, при цьому максимальнi напруження для всiх варiантiв потоншення стiнки спостерiгаються в нижньому поясi УМР з захисною ємнiстю. Одержанi результати можна негайно застосувати для аналiзу несучої спроможностi реальної конструкцiї пiсля одержання кiлькiсних характеристик товщин стiнок i розробки технiчної документацiї на реальну конструкцiю резервуару.
Посилання
- Protocol on Environmental Protection to the Antarctic Treaty. (1991). Madrid, 4 October, 1991.
- Lytvynov, V., Kuzko, O., Bouraou, N., Protasov, A., & Kyrychuk, O. (2009). Additional Measures of National Antarctic Scientific Center for the Ensuring of the Environment Protection at Vernadsky Station. Ukrainian Antarctic Journal, 8, 304-306. (In Ukrainian)
- Kuzko, O.V., Bouraou, N.I., Zukovsky, Y.G., Kyrychuk, O.A., & Lukyanchenko, O.O. (2013). Fuel reservoir at Vernadsky Station: quantification of threats that lead to accidents. Proceedings of the VI International Antarctic Conference. Kyiv, 15-17 May, 2013. 341-342. (In Ukrainian)
- Kuzko, O., Lytvynov, V., Bouraou, N., Zukovsky, Y., & Kyrychuk, O. (2012). Fuel Spills - An Automated Early-Warning System. Proceedings of the COMNAP Symposium 2012: Sustainable Solutions to Antarctic Challenges. Portland, Oregon, USA, 15 July 2012.
- Goculak, E., Barvinko, O., & Shah, V. (2004). Restoring stability of delicate membranes by stiffeners setting. Materials strength and structures theory, 75, 35-42. (In Ukrainian)
- Gavrilenko, G. D. (2003). Numerical and analytical approaches to the study of the carrying capacity of imperfect shells. Applied mechanics, 9, 44-63. (In Russian)
- Goculak, E.O., Lukyanchenko, O.O., Shah, V.V. (2009). On the stability of cylindrical shells of variable thickness with initial imperfections. Applied mechanism, 4, 103-108. (In Russian)
- Goculak, E.O., Lukyanchenko, O.O., Kostina, O.V., & Garan, I.G. (2012). Stability of cylindrical shell-support with form imperfections, under the combined load. Strength problems, 5, 127-134. (In Ukrainian)
- Shimkovich, D.G. (2001). Structural analysis in MSC/NASTRAN for Windows. Moscow: DMK Press, 448 p. (In Russian)
- State Steel constructions. The rules of designing, manufacturing and installation. (2011). 127 p. (In Ukrainian)
- State Building Norms, SBN B.1.2.-2-2006. (2006). Loads and impacts. (In Ukrainian)
- Rzanicin, A.R. (1978). Theory of structures design for reliability. - Moscow: Building publishing house. (In Russian)