RU2073842C1 - Specimen for testing pipes - Google Patents

Specimen for testing pipes Download PDF

Info

Publication number
RU2073842C1
RU2073842C1 SU5042491A RU2073842C1 RU 2073842 C1 RU2073842 C1 RU 2073842C1 SU 5042491 A SU5042491 A SU 5042491A RU 2073842 C1 RU2073842 C1 RU 2073842C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sample
ratio
pipe
groove
width
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Таймураз Сулейманович Есиев
Казбек Данилович Басиев
Олег Иванович Стеклов
Джемали Хазбиевич Дзадзиев
Вячеслав Миронович Югай
Original Assignee
Северо-Кавказский горно-металлургический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Северо-Кавказский горно-металлургический институт filed Critical Северо-Кавказский горно-металлургический институт
Priority to SU5042491 priority Critical patent/RU2073842C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2073842C1 publication Critical patent/RU2073842C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: testing engineering. SUBSTANCE: specimen is made of a part of a pipe to be tested and has the form of a split ring. The specimen is used for loading along one axis. The working surface of the specimen is made up as a groove on its outer surface. The depth and width of the groove are defined by a relationship presented in the invention description. EFFECT: improved design.

Description

Предлагаемое изобретение относится к области исследования прочностных свойств материалов, а именно к образцам для испытания металла труб при двухосном напряженном состоянии. The present invention relates to the field of study of the strength properties of materials, namely, samples for testing metal pipes in a biaxial stress state.

Известен трубчатый тонкостенный образец для оценки прочностных свойств металла труб при двухосном напряженном состоянии, при нагружении которого внутренним гидравлическим давлением в стенке образца возникает двухосное напряженное состояние, которое можно регулировать в широком диапазоне соотношений напряжений путем дополнительного нагружения образца осевой силой или крутящим моментом [1]
Недостатком таких трубчатых образцов является то, что регулировка соотношением главных напряжений в них не может быть осуществлено по схеме одноосного нагружения (растяжение, сжатие, изгиб, кручение), так как посредством внутреннего давления возможно достижение двухосного напряженного состояния в стенке трубчатого образца с соотношением σ21=0,5, а для изменения этого соотношения необходимо дополнительно нагрузить образец либо осевым усилием (растяжение, сжатие), либо крутящим моментом. Это в свою очередь сопряжено с большими техническими трудностями, так как помимо использования сложных гидравлических установок большой мощности для создания внутреннего давления, эти установки должны быть оснащены механизмом создания осевого усилия (или крутящего момента).
Known tubular thin-walled specimen for assessing the strength properties of pipe metal under biaxial stress state, when loaded with internal hydraulic pressure in the wall of the sample, a biaxial stress state arises, which can be adjusted in a wide range of stress ratios by additional loading of the specimen with axial force or torque [1]
The disadvantage of such tubular samples is that adjustment by the ratio of the main stresses in them cannot be carried out according to the uniaxial loading scheme (tension, compression, bending, torsion), since by means of internal pressure it is possible to achieve a biaxial stress state in the wall of the tubular sample with the ratio σ 2 / σ 1 = 0.5, and to change this ratio, it is necessary to additionally load the sample with either axial force (tension, compression) or torque. This, in turn, is fraught with great technical difficulties, since in addition to using complex hydraulic units of high power to create internal pressure, these units must be equipped with a mechanism for generating axial force (or torque).

Недостатком этих трубчатых образцов является также то, что их форма и размеры (как правило применяются тонкостенные малогабаритные образцы) не моделируют натурную толщину стенки и кривизну реальной трубы, что существенно снижает точность оценки прочностных свойств металла трубы. Увеличение же толщины стенок трубчатых образцов приводит к искажению однородности напряженного состояния и возникновению радиальной компоненты напряжений. При испытании трубчатых образцов не представляется возможным оценить влияние анизотропии свойств реальной трубы, а также всего комплекса технологической наследственности трубы (поверхностный наклеп, наличие остаточных напряжений, различие свойств по толщине стенки и т.д.), что также снижает точность испытания. A disadvantage of these tubular samples is also that their shape and dimensions (thin-walled small-sized samples are usually used) do not simulate the full-wall thickness and curvature of a real pipe, which significantly reduces the accuracy of evaluating the strength properties of the pipe metal. An increase in the wall thickness of the tubular samples leads to a distortion of the uniformity of the stress state and the appearance of a radial stress component. When testing tubular samples, it is not possible to evaluate the effect of the anisotropy of the properties of a real pipe, as well as the whole complex of technological heredity of the pipe (surface hardening, the presence of residual stresses, difference in properties in wall thickness, etc.), which also reduces the accuracy of the test.

Известен образец для оценки прочности металла труб при двухосном напряженном состоянии, представляющий собой разрезное кольцо, вырезанное непосредственно из трубы, с выемкой, расположенной на внешней поверхности образца параллельно образующей трубы. При пластическом одноосном растяжении образца на дне выемки возникает двухосное напряженное состояние с соотношением главных напряжений σ21=0,5 (2)..A known sample for assessing the strength of metal pipes in a biaxial stress state, which is a split ring cut directly from the pipe, with a recess located on the outer surface of the sample parallel to the pipe forming. During plastic uniaxial tension of the specimen, a biaxial stress state with a ratio of principal stresses of σ 2 / σ 1 = 0.5 (2) occurs at the bottom of the recess.

Главным преимуществом известного образца является то, что он представляет собой часть реальной трубы и то, что двухосное напряженное состояние в его рабочей зоне возникает при одноосном нагружении образца. The main advantage of the known sample is that it is part of a real pipe and that the biaxial stress state in its working zone occurs during uniaxial loading of the sample.

Недостаток известного образца заключается в невозможности регулирования соотношением главных напряжений, что снижает точность испытания, поскольку не обеспечивает эксплуатационных условий. На практике ввиду многообразия встречающихся эксплуатационных условий диапазон реализуемых соотношений главных напряжений в трубах достаточно широк. Так, например, соотношение напряжений в металле обсадных труб, испытывающих воздействие внутреннего давления и осевой растягивающей нагрузки, может приближаться к значению σ21=1. Соотношение напряжений в металле магистрального трубопровода, проложенного под землей, также превышает величину 0,5 вследствие защемленности трубы грунтом. Кроме того существенным недостатком образца является то, что двухосное напряженное состояние в его рабочей зоне реализуется только в области пластических деформаций; при упругом нагружении образца двухосность напряжений получить не удается. Так как большинство эксплуатационных разрушений труб наблюдается при работе металла в области упругих деформаций для достоверной оценки прочности металла труб необходима информация о поведении металла при двухосном напряженном состоянии именно в упругой области.A disadvantage of the known sample lies in the impossibility of adjusting the ratio of the main stresses, which reduces the accuracy of the test, since it does not provide operating conditions. In practice, due to the variety of operating conditions encountered, the range of realized ratios of the principal stresses in the pipes is quite wide. So, for example, the ratio of stresses in the metal of the casing pipes experiencing the influence of internal pressure and axial tensile load can approach the value σ 2 / σ 1 = 1. The ratio of stresses in the metal of the main pipeline laid underground also exceeds 0.5 due to pinching of the pipe with soil. In addition, a significant drawback of the sample is that the biaxial stress state in its working zone is realized only in the field of plastic deformations; under elastic loading of the sample, biaxiality of stresses cannot be obtained. Since most of the operational damage to pipes is observed when the metal is working in the field of elastic deformations, a reliable assessment of the strength of the metal of the pipes requires information on the behavior of the metal under a biaxial stressed state in the elastic region.

Таким образом, известный образец не обеспечивает точность при определении прочности металла труб из-за невозможности реализовать соотношение главных напряжений больше чем σ21=0,5,, а также из-за невозможности проведения испытаний в области упругих деформаций.Thus, the known sample does not provide accuracy in determining the strength of the pipe metal due to the inability to realize the principal stress ratio greater than σ 2 / σ 1 = 0.5, and also because of the impossibility of testing in the field of elastic deformations.

Задачей предложенного технического решения является приближение условий испытания к эксплуатационным, т. е. повышение точности испытаний металла труб. The objective of the proposed technical solution is to bring the test conditions closer to operational, that is, to increase the accuracy of the pipe metal tests.

Решение этой задачи обеспечивается возможностью регулирования двухосным напряжением состоянием в широком диапазоне соотношений главных напряжений при одноосном нагружении образца. The solution to this problem is provided by the ability to control the biaxial stress state in a wide range of ratios of the main stresses under uniaxial loading of the sample.

Для достижения этого технического результата в известном образце, состоящем из разрезного кольца с выемкой, расположенной на внешней поверхности образца, выемка выполнена в виде кольцевой проточки симметрично относительно ширины образца, глубина и ширина которой выбирается из условия обеспечения соотношения в центральной части образца, соответствующего напряженному состоянию трубы. To achieve this technical result in a known sample, consisting of a split ring with a recess located on the outer surface of the sample, the recess is made in the form of an annular groove symmetrically with respect to the width of the sample, the depth and width of which is selected from the condition of ensuring a ratio in the central part of the sample corresponding to the stress state pipes.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем. The essence of the invention is as follows.

При нагружении образца двум радиальными силами оно упруго деформируется и его первоначальная форма искажается, а изменение диаметра при этом определяется по формулам, известным из курса "сопротивления материалов". Причем, для двух образцов из одного материала, равных диаметров, нагруженных одинаковым усилием, изменение диаметра больше у образца, жесткость которого меньше, то есть толщина которого меньше. When a sample is loaded with two radial forces, it elastically deforms and its initial shape is distorted, and the diameter change is determined by the formulas known from the course "resistance of materials". Moreover, for two samples of the same material, of equal diameters, loaded with the same force, the change in diameter is greater for the sample, the rigidity of which is less, that is, the thickness of which is less.

При деформировании образца имеющего переменное сечение такой конфигурации, как в предлагаемом образце, его центральная часть, толщина которой уменьшена проточкой, стремится изменить свой диаметр в большой степени, чем утолщенные краевые участки, которые будут препятствовать изменению диаметра центральной части образца. В результате, учитывая, что при нагружении разрезного кольца переменного сечения разрыва непрерывности не происходит, у стыков центральной части образца с краевыми участками должны возникнуть изгибающие моменты, распределенные по окружности кольца, которые и являются причиной возникновения двухосного напряженного состояния. При этом степень двухосности, то есть соотношение главных напряжений в центральной части образца будут определяться величиной и взаимным влиянием изгибающих моментов, которые в свою очередь будут зависеть от отношения жесткостей центральной части и краевых участков образца, то есть от размеров проточки. When deforming a sample having a variable cross section of such a configuration as in the proposed sample, its central part, the thickness of which is reduced by a groove, tends to change its diameter to a greater extent than thickened edge sections that will prevent the diameter of the central part of the sample from changing. As a result, taking into account that during the loading of the split ring of variable cross section, there is no continuity rupture, bending moments distributed along the circumference of the ring should occur at the joints of the central part of the sample with the edge sections, which are the cause of the biaxial stress state. In this case, the degree of biaxiality, i.e., the ratio of the principal stresses in the central part of the sample, will be determined by the magnitude and mutual influence of the bending moments, which in turn will depend on the ratio of the stiffnesses of the central part and the edge sections of the sample, i.e., the size of the groove.

Таким образом, при упругом нагружении образца в виде разрезного конца с проточкой, расположенной на его внешней поверхности симметрично относительно ширины образца, в его центральной части возникнет двухосное напряженное состояние, степень которого можно регулировать путем изменения размеров проточки, а именно, ее глубины и ширины. Thus, under elastic loading of the sample in the form of a split end with a groove located on its outer surface symmetrically with respect to the width of the sample, a biaxial stress state will arise in its central part, the degree of which can be adjusted by changing the dimensions of the groove, namely, its depth and width.

Экспериментально установлено, что соотношение главных напряжений в центральной части образца, вырезанного из конкретной трубы, зависит от глубины и ширины проточки, причем с увеличением глубины проточки соотношение кольцевых и продольных напряжений σ12 уменьшается, а с увеличением ширины проточки это соотношение увеличивается. Объясняется это тем, что в первом случае жесткость центральной части образца уменьшается, что приводит к возрастанию продольных напряжений по сравнению с кольцевыми; во втором же случае увеличение расстояния между утолщенными краевыми участками приводит к тому, что по аналогии с оболочкой, усиленной двумя упругими кольцами и нагруженной внутренним давлением, изгиб у стыков центральной части с краевыми участками будет носить местный характер и его влияние на центральную часть образца при этом уменьшается.It was experimentally established that the ratio of the main stresses in the central part of the sample cut from a particular pipe depends on the depth and width of the groove, and with increasing depth of the groove, the ratio of annular and longitudinal stresses σ 1 / σ 2 decreases, and with increasing width of the groove this ratio increases. This is explained by the fact that in the first case, the rigidity of the central part of the sample decreases, which leads to an increase in longitudinal stresses in comparison with ring stresses; in the second case, an increase in the distance between the thickened edge sections leads to the fact that, by analogy with a shell reinforced by two elastic rings and loaded with internal pressure, the bend at the joints of the central part with the edge sections will be local in nature and its effect on the central part of the sample decreases.

В результате проведения исследований на предлагаемых образцах с проточкой, вырезанных из труб различных типоразмеров с различными размерами проточек была получена зависимость степени двухосности от отношения жесткостей центральной части и краевых участков образца. Согласно полученной зависимости подбором глубины и ширины проточки, то есть изменением отношения жесткостей центральной части и краевых участков образца, можно добиться получения требуемого соотношения главных напряжений, что позволяет повысить точность испытаний при определении прочности металла труб. As a result of research on the proposed samples with a groove cut from pipes of various sizes with different sizes of grooves, the dependence of the degree of biaxiality on the ratio of the stiffnesses of the central part and the edge sections of the sample was obtained. According to the obtained dependence, by choosing the depth and width of the groove, that is, by changing the ratio of the stiffnesses of the central part and the marginal sections of the sample, it is possible to obtain the required ratio of the main stresses, which allows to increase the accuracy of the tests when determining the strength of the pipe metal.

Образец может быть использован при исследовании прочностных свойств материалов труб с получением технического результата, заключающегося в возможности регулирования двухосным напряжением состоянием в широком диапазоне соотношений главных напряжений при одноосном нагружении образца, что позволяет сделать ввод о соответствии изобретения критерию "промышленная применимость". The sample can be used to study the strength properties of pipe materials to obtain a technical result consisting in the ability to control the biaxial stress state in a wide range of principal stress ratios under uniaxial loading of the sample, which makes it possible to enter the invention according to the criterion of "industrial applicability".

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен заявляемый образец; на фиг.2 график зависимости соотношений главных напряжений в образце от отношения жесткостей центральной части и краевых участков образца для труб разного диаметра. Кривая 1 для трубы радиусом R 200 мм; кривая 2 для трубы радиусом R 300 мм; кривая 3 для трубы радиусом R 500 мм; на фиг. 3 график зависимости ширины утолщенных краевых участков образца от куба отношения толщины образца к толщине его центральной части. The invention is illustrated by drawings, where figure 1 presents the inventive sample; figure 2 is a graph of the relationship between the ratios of the main stresses in the sample on the ratio of the stiffnesses of the Central part and the edge sections of the sample for pipes of different diameters. Curve 1 for a pipe of radius R 200 mm; curve 2 for a pipe of radius R 300 mm; curve 3 for pipes with a radius of R 500 mm; in FIG. 3 is a graph of the dependence of the width of the thickened edge sections of the sample on the cube of the ratio of the thickness of the sample to the thickness of its central part.

Образец представляет собой разрезное кольцо 1 из части испытуемой трубы с кольцевой проточкой 2, расположенной на наружной поверхности образца на равных расстояниях от краев. Зона кольцевой проточки 1 является центральной частью образца, с обеих сторон к которой примыкают утолщенные краевые участки. Глубина проточки t является заданной величиной, а ее ширина а выбрана из зависимости

Figure 00000003

где b* приведенная ширина утолщенных краевых участков образца, обеспечивающая получение заданного соотношения напряжений;
λ отношение жесткостей утолщенного краевого участка и рабочей части образца, обеспечивающая получение заданного соотношения напряжений;
Н толщина стенки трубы;
t глубина проточки;
n коэффициент Пауссона.The sample is a split ring 1 from a portion of the test pipe with an annular groove 2 located on the outer surface of the sample at equal distances from the edges. The zone of the annular groove 1 is the central part of the sample, on both sides of which adjoin the thickened edge sections. The depth of the groove t is a given value, and its width a is selected from the dependence
Figure 00000003

where b * the reduced width of the thickened edge sections of the sample, providing a given ratio of stresses;
λ the ratio of the stiffnesses of the thickened edge section and the working part of the sample, providing a given ratio of stresses;
H pipe wall thickness;
t groove depth;
n is the Pausson coefficient.

Испытания металла труб на предлагаемом образце осуществляют следующим образом. Tests of metal pipes on the proposed sample is as follows.

Например, необходимо испытать стальную обсадную трубу радиусом R 200 мм и толщиной стенки Н 8 мм на усталостную прочность. Эксплуатационные условия, в которых находится обсадная труба в скважине, соответствуют нагружению трубы одновременно внутренним давлением и осевой растягивающей силой с двухосным напряженным состоянием s12=1,0 Исходя из этих условий определим геометрические размеры образца, вырезаемого из обсадной трубы, и его позволяющие получить в его центральной части двухосное напряженное состояние с соотношением напряжений σ12=1,0 Выбрав глубину проточки 2 равной 2 мм (глубина проточки выбирается произвольно, при этом диапазон выбора расширяется с увеличением исходной толщины образца. Однако, на практике следует стремиться использовать небольшую глубину проточки с тем, чтобы в более полной мере, сохранить состояние поверхностных слоев трубы), определяем из экспериментально полученной зависимости, приведенной на фиг.3, приведенную ширину утолщенного краевого участка образца, которая в данном случае составит 17 мм, так как куб соотношения толщины утолщенных краевых участков и центральной части образца равен

Figure 00000004
Из графика фиг.2 определяем отношение 1 жесткостей центральной части образца и его утолщенных краевых участков при двухосном напряженном состоянии с соотношением главных напряжений 1,0
Figure 00000005
Из этого отношения определяем недостающий параметр образца ширину а проточки.For example, it is necessary to test a steel casing pipe with a radius of R 200 mm and a wall thickness of H 8 mm for fatigue strength. The operating conditions in which the casing is located in the borehole correspond to the loading of the pipe simultaneously by internal pressure and axial tensile force with a biaxial stress state s 1 / σ 2 = 1.0 Based on these conditions, we determine the geometric dimensions of the sample cut from the casing and allowing to receive in its central portion with a biaxial stress state the ratio of the stress σ 1 / σ 2 = 1.0 choosing the depth of the bore 2 of 2 mm (the depth of the groove is chosen arbitrarily, while selection range upgradable However, in practice, one should strive to use a small depth of the groove in order to more fully maintain the state of the surface layers of the pipe), we determine from the experimentally obtained dependence shown in Fig. 3 that the width of the thickened edge section of the sample, which in this case will be 17 mm, since the cube of the ratio of the thickness of the thickened edge sections and the central part of the sample is
Figure 00000004
From the graph of figure 2 we determine the ratio of 1 stiffness of the Central part of the sample and its thickened edge sections in a biaxial stress state with a ratio of principal stresses of 1.0
Figure 00000005
From this ratio we determine the missing parameter of the sample, the width a of the groove.

Figure 00000006
,
где Е модуль упругости;
I момент инерции;
D цилиндрическая жесткость;
a ширина проточки образца;
b* приведенная ширина утолщенных краевых участков образца, обеспечивающая получение заданного соотношения напряжений;
Н толщина стенки трубы;
t глубина проточки образца;
ν коэффициент Пуассона равный для стали 0,3.
Figure 00000006
,
where E is the modulus of elasticity;
I moment of inertia;
D cylindrical stiffness;
a sample groove width;
b * the reduced width of the thickened edge sections of the sample, providing a given ratio of stresses;
H pipe wall thickness;
t is the depth of the groove of the sample;
ν Poisson's ratio is 0.3 for steel.

Figure 00000007

Общая ширина образца в данном примере будет равна сумме ширины проточки и удвоенной ширины утолщенных краевых участков В а + 2b* 17,6 + 34 51,6. Уменьшение ширины образца за счет сокращения ширины краевых участков недопустимо, так как приводит к изменению соотношения главных напряжений в центральной части образца. В то же время увеличение ширины краевых участков сверх приведенного значения b* и соответственное увеличение общей ширины образца не сказывается на соотношении напряжений и поэтому является несущественным признаком.
Figure 00000007

The total width of the sample in this example will be equal to the sum of the width of the groove and the doubled width of the thickened edge sections B a + 2b * 17.6 + 34 51.6. Reducing the width of the sample by reducing the width of the edge sections is unacceptable, since it leads to a change in the ratio of the main stresses in the central part of the sample. At the same time, an increase in the width of the edge sections in excess of the given value of b * and a corresponding increase in the total width of the sample does not affect the stress ratio and therefore is an insignificant sign.

Из обсадной трубы вырезают образец с выбранными выше параметрами и на нем осуществляют испытания. A sample with the parameters selected above is cut from the casing and tests are carried out on it.

В процессе испытания к образцу прикладывают одноосное усилие Р (см.фиг. 1) в результате чего образец упруго деформируется и в его центральной части возникает двухосное напряженное состояние с соотношением главных напряжений σ12=1,0,, причем в том случае, когда прикладываемое усилие является как показано на фиг. 1 сплошной линией сжимающим в центральной части образца возникает двухосное напряженное состояние с растягивающими компонентами, а когда прикладываемое усилие растягивающее (на фиг.1 указано пунктиром) в центральной части образца возникает двухосное напряженное состояние со сжимающими компонентами. В процессе испытания осуществляют наблюдение за образованием и ростом трещины как в глубь образца, так и по его поверхности. Испытание прекращают по мере достижения трещиной предельно допустимых размеров, определяемых известными требованиями линейной механики разрушения. Образец доламывают механически и по глубине и длине трещины судят об усталостной прочности металла трубы, из которой вырезан образец.During the test, a uniaxial force P is applied to the sample (see Fig. 1), as a result of which the sample elastically deforms and a biaxial stress state arises in its central part with the principal stress ratio σ 1 / σ 2 = 1.0, and in that case when the applied force is as shown in FIG. In Fig. 1, a biaxial stress state with tensile components occurs in a solid compressive line in the central part of the sample, and when a tensile force is applied (dashed in Fig. 1), a biaxial stress state with compressive components appears in the central part of the sample. During the test, the formation and growth of cracks is monitored both in the interior of the sample and along its surface. The test is terminated as the crack reaches the maximum permissible dimensions determined by the well-known requirements of linear fracture mechanics. The specimen is broken mechanically and the fatigue strength of the metal of the pipe from which the specimen is cut is judged by the depth and length of the crack.

Нагружение образца при испытании осуществляют на любой стандартной установке малой мощности, работающей по схеме одноосного нагружения, а нагружающее усилие определяют по тарировочному графику для каждого конкретного образца, в котором указана зависимость между нагружающим усилием и возникающим напряжением. The loading of the sample during testing is carried out on any standard low-power installation operating according to the uniaxial loading scheme, and the loading force is determined by the calibration schedule for each specific sample, which indicates the relationship between the loading force and the resulting voltage.

Так как данный образец является частью натурной трубы, а его выполнение и размеры при испытании позволяют получить в центральной части двухосное напряженное состояние соответствующее тому, которое возникает в металле трубы при ее эксплуатации в скважине, то обеспечивается высокая точность и достоверность оценки усталостной прочности металла трубы. Since this sample is part of a full-scale pipe, and its execution and dimensions during testing make it possible to obtain a biaxial stress state in the central part that corresponds to that which occurs in the pipe metal during its operation in the well, high accuracy and reliability of the fatigue strength of the pipe metal are ensured.

Аналогичным образом подбирая глубину и ширину проточки предлагаемого образца, можно обеспечить в центральной части образца при испытании напряженное состояние с соотношением главных напряжений σ12=2,0; σ21=2,5 и т. д. соответствующее другим эксплуатационным условиям металла трубы разных размеров (см.фиг.2).Similarly, choosing the depth and width of the groove of the proposed sample, it is possible to ensure a stress state in the central part of the sample during testing with a ratio of principal stresses of σ 1 / σ 2 = 2.0; σ 2 / σ 1 = 2.5, etc., corresponding to other operating conditions of the metal pipe of various sizes (see figure 2).

Claims (1)

Образец для испытания металла труб при двухосном напряженном состоянии, выполненный из части испытуемой трубы в виде разрезного кольца, концы которого предназначены для нагружения образца усилиями, направленными по одной оси, а рабочая часть выполнена в виде расположенной на его наружной поверхности выемки, отличающийся тем, что выемка представляет собой проточку, кромки которой расположены на равных расстояниях от краев образца, при этом глубина t проточки заданная величина, а ее ширина а выбрана из зависимости
Figure 00000008

где b* приведенная ширина утолщенных краевых участков образца, обеспечивающая получение заданного соотношения напряжений;
λ соотношение жесткостей утолщенного краевого участка и рабочей части образца, обеспечивающие получение заданного соотношения напряжений;
H толщина стенки трубы;
n коэффициент Пуассона.
A sample for testing pipe metal under biaxial stress, made of a part of the test pipe in the form of a split ring, the ends of which are designed to load the sample with forces directed along one axis, and the working part is made in the form of a recess located on its outer surface, characterized in that the recess is a groove, the edges of which are located at equal distances from the edges of the sample, while the depth t of the groove is a given value, and its width a is selected from the dependence
Figure 00000008

where b * the reduced width of the thickened edge sections of the sample, providing a given ratio of stresses;
λ the ratio of the stiffnesses of the thickened edge section and the working part of the sample, providing a given ratio of stresses;
H pipe wall thickness;
n Poisson's ratio.
SU5042491 1992-05-18 1992-05-18 Specimen for testing pipes RU2073842C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5042491 RU2073842C1 (en) 1992-05-18 1992-05-18 Specimen for testing pipes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5042491 RU2073842C1 (en) 1992-05-18 1992-05-18 Specimen for testing pipes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2073842C1 true RU2073842C1 (en) 1997-02-20

Family

ID=21604387

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5042491 RU2073842C1 (en) 1992-05-18 1992-05-18 Specimen for testing pipes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2073842C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Надаи А. Пластичность и разрушение твердых тел, т. 1, гл. ХVII: Испытания на текучесть и разрушение при сложном напряженном состоянии. - М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1954, с. 286 - 310. 2. Моношков А.Н., Светланов В.А., Земская Л.В. Лабораторный метод испытания металла и сварных соединений труб при двухосном растяжении//Производство труб с покрытиями, отделка и контроль качества труб:Тематический отраслевой сборник N 2.-М.: Металлургия, 1974, с. 97 - 103. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Netto et al. The effect of corrosion defects on the burst pressure of pipelines
Boresi et al. Advanced mechanics of materials
Hjelm Yield surface for grey cast iron under biaxial stress
WO2004027392A1 (en) Pipe formability evaluation for expandable tubulars
Zimmerman et al. Buckling resistance of large diameter spiral welded linepipe
Saneian et al. Fracture response of steel pipelines under combined tension and bending
Tucker A procedure for designing against fatigue failure of notched parts
RU2073842C1 (en) Specimen for testing pipes
Zheng et al. Effect of pre-deformation on the fatigue crack initiation life of X60 pipeline steel
Manjoine Biaxial brittle fracture tests
Zhu et al. Finite element modeling and quantification of mechanical damage severity in pipelines
US3610031A (en) Combined load testing device
RU2174225C2 (en) Pipe strength-test specimen
Sisak et al. The fatigue life of coiled tubing
Newman et al. Elongation of coiled tubing during its life
RU2091748C1 (en) Process of fatigue test of metal of pipe under two-axes stressed state
Ancelet et al. Ductile tearing and plastic collapse competition
Bakeer et al. Buckling of HDPE liners under external uniform pressure
Tsuru et al. Evaluation Precept for Strain Capacity of High Strength UOE Line Pipes Used in Strain-based Design Applications
Staroselsky The express method of determining the fracture toughness of brittle materials
Coppola et al. Advanced methods for the strain limit assessment in pipeline applications subjected to extreme loading
Chen Fatigue-life predictions for threaded TLP tether connector
Chen et al. Fatigue testing of interlocking stainless steel
SU1343013A1 (en) Method of testing laminated rock samples
Saito et al. Fatigue Life Properties of Stainless Steels in Wide Ranged Biaxial Stress States using a Hollow Cylinder Specimen