А.1.3.3.2 Удлинение под нагрузкой, при которой определяется предел текучести
Удлинение под нагрузкой, при которой определяют предел текучести по ГОСТ Р 53366,ГОСТ Р 54383, ГОСТ Р ISO 3183*, для труб с заданным минимальным пределом текучести 655 МПа и менее, принято равным 0,5%.
Удлинение под нагрузкой, при которой определяется предел текучести по ГОСТ Р 53366,ГОСТ Р 54383, ГОСТ Р ISO 3183*, для труб с заданным минимальным пределом текучести более 655 МПа, определяют с помощью следующей формулы
_________________
* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: ГОСТ ISO 3183. - Примечание изготовителя базы данных.
, (А.24)
где - деформация, соответствующая заданному минимальному пределу текучести;
- заданный минимальный предел текучести при растяжении, МПа;
- модуль Юнга, для данного расчета принятый равным 193,0 ГПа.
Расчетное значение округляют до ближайших 0,005.
А.1.4 Формула проектной трехмерной текучести тела трубы
Формулу проектной трехмерной текучести выводят из всех общих и упрощенных форм формулы (А.7) со следующими изменениями:
a) в формулах (А.1) и (А.2) для расчета радиальных и тангенциальных напряжений заменяют на , что недопустимо для формул (А.3) и (А.5) для расчета осевых напряжений и напряжения кручения;
b) заменяют на .
Назначение формулы проектной трехмерной текучести - определить напряженное состояние, приводящее к текучести металла труб в случае наихудших свойств этого металла, т.е. при минимально допустимых значениях этих свойств. Толщину стенки трубы всегда принимают равной минимально допустимой толщине стенки при эксцентриситете, являющемся естественным фактором процесса производства труб.
А.2 Формулы Ламе возникновения текучести тела трубы в случае, когда наружное давление, изгиб и кручение равны нулю
А.2.1 Общие положения
Формулы Ламе для радиальных и тангенциальных напряжений основаны на формулах трехмерного равновесия поперечного сечения трубы в состоянии линейной упругости. Поскольку это формулы для трехмерного измерения, то они обеспечивают наиболее точный расчет напряжений в трубе. Далее рассмотрены два вида таких формул: для труб с открытыми торцами, с осевыми напряжениями, равными нулю, и для труб с торцевым уплотнением, с осевыми напряжениями от действия внутреннего давления на торцевое уплотнение.
А.2.2 Формула предельных значений текучести для труб с торцевым уплотнением
Возникновение текучести в толстостенных трубах с торцевым уплотнением является особым случаем формул (А.6) и (А.7), когда отсутствуют наружное давление, изгиб и кручение. Осевое напряжение создается только действием внутреннего давления на торцевое уплотнение. В этом случае эффективное напряжение равно нулю [см. формулу (А.22)].
Внутреннее давление возникновения текучести в толстостенной трубе с торцевым уплотнением , МПа, вычисляют по следующей формуле
, (A.25)
где - предел текучести представительного образца при растяжении, МПа;
- номинальный наружный диаметр трубы, мм;
- внутренний диаметр трубы, равный , мм;
- номинальная толщина стенки трубы, мм.
На формулу (А.25) распространяются те же допущения и ограничения (см. А.1.3.3), которые относятся к более общей формуле, из которой она выведена.
В формуле (А.25) не учтено осевое растяжение, поскольку оно создается внутренним давлением на торцевое уплотнение труб. В более общем случае, когда осевое напряжение создается иными факторами, оно учитывается критерием трехмерной текучести по формулам (А.6) и (А.7).
А.2.3 Формула проектной текучести для труб с торцевым уплотнением
Формулу проектной текучести для труб с торцевым уплотнением с учетом формул Ламе для радиальных и тангенциальных напряжений выводят из формулы (А.9) со следующими изменениями:
a) в формулах (А.1) и (А.2) для расчета радиальных и тангенциальных напряжений заменяют на , что недопустимо для формулы (А.3) для расчета осевых напряжений;
b) заменяют на .
Окончательная формула для расчета внутреннего давления возникновения текучести металла толстостенных труб с торцевым уплотнением имеет вид
, (А.26)
где - заданный минимальный предел текучести при растяжении, МПа;
- номинальный наружный диаметр трубы, мм;
- внутренний диаметр трубы, рассчитанный с коэффициентом , равный , мм;
- коэффициент, учитывающий установленное предельное отклонение толщины стенки трубы, равный 0,875 для предельного отклонения минус 12,5%;
- номинальная толщина стенки трубы, мм;
- внутренний диаметр трубы, равный , мм.
Следует обратить внимание на то, что использование разной толщины стенки для расчета с одной стороны радиальных и тангенциальных напряжений, а с другой стороны осевых напряжений исключает вывод этой расчетной формулы непосредственно из формулы (А.25).
А.2.4 Формула предельных значений текучести тела трубы с открытыми торцами при отсутствии наружного давления и осевой нагрузки
Возникновение текучести в толстостенных трубах с открытыми торцами является особым случаем формул (А.6) и (А.7), когда отсутствуют равномерная осевая нагрузка, наружное давление, изгиб и кручение. В этом случае внутреннее давление возникновения текучести в толстостенной трубе с открытыми торцами , МПа, вычисляют по следующей формуле
, (A.27)
где - предел текучести представительного образца при растяжении, МПа;
- номинальный наружный диаметр трубы, мм;
- внутренний диаметр трубы, равный , мм;
- номинальная толщина стенки трубы, мм.
На формулу (А.27) распространяются те же допущения и ограничения (см. А.1.3.3), которые относятся к более общей формуле, из которой она выведена.
В более общем случае, когда осевое напряжение не равно нулю, оно учитывается критерием трехмерной текучести по формулам (А.6) и (А.7).