Skip navigation
Please use this identifier to cite or link to this item: http://elar.nung.edu.ua/handle/123456789/4635
Title: Метод та система контролю зміни напружено-деформованого стану матеріалу стінок вертикальних сталевих циліндричних резервуарів
Other Titles: The method and system to control the stress-strain state changes in wall material of the vertical cylindrical steel tanks
Authors: Паньків, Х. В.
Keywords: напружено-деформований стан
вертикальний сталевий циліндричний резервуар
переміщення
координати
згладжуючий сплайн
лазерний профілемір
дистанційне сканування
напряженно-деформированное состояние
вертикальный стальной цилиндрический резервуар
перемещения
координаты
сглаживающий сплайн
лазерный профилемер
дистанционное сканирование
Issue Date: 2013
Publisher: Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу
Citation: Паньків, Христина Василівна Метод та система контролю зміни напружено-деформованого стану матеріалу стінок вертикальних сталевих циліндричних резервуарів : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук : спец. 05.11.13 "Прилади і методи контролю та визначення складу речовин" / Х. В. Паньків ; Івано-Франків. нац. техн. ун-т нафти і газу. - Івано-Франківськ, 2013. - 20 с. : іл., рис., табл. - 16-18.
Abstract: В роботі запропоновано метод оцінювання зміни НДС матеріалу стінки РВС за даними про переміщення точок її поверхні без визначення сил та навантажень, що діють на резервуар, з використанням згладжуючих сплайнів для відтворення стінки РВС за координатами окремих точок, що дає змогу зменшити вплив похибки вимірювання, з врахуванням просторового переміщення стінки, дефектів форми стінки та впливу зварних з’єднань. Наведено результати експериментальних досліджень та імітаційного моделювання з використанням програмного пакету SolidWorks, які підтверджують адекватність запропонованої математичної моделі та розробленого програмного забезпечення. Розроблено систему для безконтактного дистанційного сканування стінки резервуара з використанням лазера, яка, в комплексі з розробленим програмним забезпеченням, дає змогу методом непрямих вимірювань визначити координати стінки РВС. Розроблено методичне, технічне та програмне забезпечення для реалізації запропонованого методу.
В работе предложен метод оценивания изменения НДС материала стенки РВС по данным о пространственном перемещении точек ее поверхности, каждое из которых зависит от трех координат, без определения сил и нагрузок, действующих на резервуар, который позволяет вычислить все шесть компонент тензора напряжений и интенсивность напряжений. Для учета сварных соединений в разработанной математической модели процесса деформирования стенки РВС предложено рассматривать материал стенки как макроскопически неоднородный и считать известной зависимость модуля Юнга и коэффициента Пуассона, а, следовательно, и параметров Ламе в законе Гука для упругодеформированного тела, от цилиндрических координат. Предложен метод уменьшения влияния хлопунов на точность определения изменения НДС материала стенки резервуара, который состоит в определении участка хлопуна по изменению знака второй производной координат стенки и последующем переведении их таким образом, чтобы вторая производная в два моменты времени имела одинаковый знак. Разработано программное обеспечение для реализации математической модели оценивания изменения НДС материала стенки РВС за перемещениями точек ее поверхности, которое позволяет вычислить все шесть компонент тензора и интенсивность напряжений и построить их графики. Показано, что в качестве данных о перемещении стенки резервуара можно использовать данные отклонения образующих стенки от вертикали, полученные в результате калибровки РВС геометрическим методом. По результатам проведенных экспериментальных исследований на НГДУ "Надворнаянефтегаз" и "Долинанафтогаз" проведено оценивание изменения НДС стенки резервуаров и показано, в каких зонах стенки резервуаров нужно провести дополнительные исследования. Проведены экспериментальные исследования по данным отклонений стенки РВС при гидроиспытании на РВС-2000, № 104, ЛПДС-5С (Ровенская обл. Дубенский р-н, пгт. Смыга) ГП «ПрикарпатЗападтранс», которые подтвердили адекватность разработанных математического и программного обеспечений физической картине процесса. Проведена проверка разработанной модели и программного обеспечения с использованием программного комплекса SolidWorks и показано, что они являются адекватными и могут использоваться для оценивания изменения НДС материала стенок резервуаров. Создана система бесконтактного дистанционного сканирования стенки резервуара с использованием лазера, которая, в комплексе с разработанным программным обеспечением, позволяет методом косвенных измерений определить координаты стенки. Разработано программное обеспечение для дистанционного управления угловым позиционером с использованием LPT порта и для обработки фотографий профиля производящих и расчета координат точек поверхности стенки РВС. Проведено расчет суммарной погрешности разработанной системы и вероятности контроля НДС материала стенок РВС. Проведена апробация разработанных метода и системы определения координат стенки РВС за перемещениями точек ее поверхности в полевых условиях.
The thesis presents a method for estimation of stress-strain state changes in wall material of a vertical cylindrical steel tank using its surface’s points displacements without determining the forces and loads acting on the tank, using smoothing splines to restore tank’s wall using coordinates of individual points on the surface, which allows to reduce the influence of measurement errors, considering wall 3-dimensional displacement, walls form defects and impact welds. The results of experimental studies and simulation using the software package SolidWorks, that confirms the adequacy of the proposed mathematical model and the developed software, are given. A system for contactless remote scanning of tank’s wall using a laser, which, together with developed software, allows to determine the coordinates of the wall using indirect measurement method, are developed. Methodical implementation, hardware and software to realize the proposed method are developed.
URI: http://elar.nung.edu.ua/handle/123456789/4635
Appears in Collections:Автореферати та дисертації

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
an2387.pdf2.77 MBAdobe PDFView/Open
Show full item record   Google Scholar


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.