Оценка и повышение живучести несущих конструкций технологического оборудования металлургического производства тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.06 ВАК РФ

На правах рукописи

003455064

ШИГИН Андрей Олегович

ОЦЕНКА И ПОВЫШЕНИЕ ЖИВУЧЕСТИ НЕСУЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА

01.02,06 - динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

0 5 ДЕК 2008

Новосибирск - 2008

003455064

Работа выполнена в Сибирском федеральном университете и Институте вычислительного моделирования СО РАН

Научный руководитель:

канд. техн. наук, доцент Доронин Сергей Владимирович

Официальные оппоненты:

д-р физ.-мат. наук, профессор Никитенко Анатолий Федорович

канд. техн. наук

Рынгач Николай Анатольевич

Ведущая организация:

Инженерно-технологический центр ООО «Рус-инжиниринг» (филиал в г. Красноярске)

Защита состоится «22 » декабря 2008 г. в 15 ч. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 003.054.02 в Институте гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН по адресу: 630090, г. Новосибирск, пр-т академика Лаврентьева, 15.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН

Автореферат разослан 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета д.т.н.

Леган М.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Оборудование металлургического производства характеризуется значительными габаритами, нагрузками, единичными мощностями, уровнями накопленной потенциальной энергии во время выполнения большинства технологических операций. Аварии, происходящие на металлургических объектах из-за разрушения элементов оборудования, сопровождаются большим числом пострадавших и значительными материальными потерями. Длительные сроки эксплуатации основных металлургических агрегатов, оборудования и технологических коммуникаций (в среднем 40-50 лет) позволяют прогнозировать значительное ухудшение безопасности эксплуатации и возникновение предпосылок к аварийным ситуациям.

Значительная часть аварий металлургического оборудования обусловлена отставанием развития методов проектирования и расчета несущих конструкций, их несоответствием современным жестким требованиям к обеспечению прочности, надежности и безотказности. Таким образом, несущие конструкции металлургического оборудования необходимо рассматривать как объекты повышенной ответственности, методы проектирования и эксплуатации которых следует совершенствовать для повышения эффективности оборудования в целом, исключения тяжелых разрушений и аварий.

В связи с этим актуальными являются разработка методических подходов к оценке прочности и ресурса несущих конструкций металлургического оборудования на стадии возникновения (усталостная долговечность) и развития (живучесть) трещиноподобных дефектов с целью обеспечения эффективной безаварийной эксплуатации машин.

Цель работы заключается в разработке и реализации методики оценки и обеспечения количественных показателей живучести несущих конструкций технологического оборудования металлургического производства.

Идея работы состоит в прогнозировании и обеспечении показателей живучести конструкций с развивающимися трещиноподобными дефектами для предотвращения аварий и разрушений технологического оборудования с учетом факторов риска металлургического производства.

Задачи исследований:

1. Обоснование требований к живучести несущих конструкций оборудования с учетом факторов риска металлургического производства.

2. Обоснование количественных показателей живучести несущих конструкций технологического оборудования и разработка методики их определения.

3. Оценка опасности трещиноподобных дефектов и обоснование их безопасных размеров для типовых элементов конструкций.

4. Анализ живучести конструкций технологического оборудования.

5. Обоснование конструктивных решений по повышению живучести оборудования.

Методы исследований: аналитические, численные, экспериментальные методы теории упругости, пластичности, механики разрушения, пакеты прикладных программ.

Основные научные положения, защищаемые автором: 1. Требования к живучести несущих конструкций зависят от опасности их разрушения, определяемой принадлежностью оборудования к технологи-

ческим группам, группам опасности и живучести, устанавливаемым путем структурной схематизации производственных систем, построения и анализа циклограммы риска производственных процессов.

2. Расчетно-экспериментальная оценка и обеспечение предложенной системы показателей живучести является необходимым условием предотвращения разрушения конструкций с развивающимися трещиноподобными дефектами.

3. Нормирование технологической и эксплуатационной дефектности конструкций выполняется на основе полученных расчетно-экспериментальных зависимостей показателей живучести от размера дефекта с учетом потенциальной опасности разрушения конструктивных зон.

4. Условием предотвращения аварийных ситуаций и катастрофических разрушений несущих конструкций является разработка и применение технических средств повышения живучести, расчетно-экспериментальное обоснование конструктивных параметров которых осуществляется в связи с диагностируемыми или допускаемыми размерами трещиноподобных дефектов.

Достоверность научных результатов обеспечена использованием эксплуатационных данных по разрушениям и авариям оборудования, экспериментальными исследованиями живучести моделей анодной штанга комплексного технологического крана алюминиевого производства и барабанов ленточных конвейеров, применением современных методов математического и компьютерного моделирования.

Новизна научных положений. Сформулированные научные положения обладают достаточной новизной:

1. Принципиально новыми являются методики структурной схематизации производственных систем, построения и анализа циклограммы риска технологических процессов, позволившие оценить опасность разрушения и впервые обосновать дифференцированные требования к живучести несущих конструкций оборудования.

2. Впервые предложена система количественных показателей живучести с учетом систематизации конструкций по технологическим группам, группам опасности и живучести, а также разработана методика их расчетно-экспериментальной оценки.

3. Впервые получены оценки живучести и обоснованы безопасные размеры трещиноподобных дефектов оболочечных элементов конструкций с учетом фактического режима эксплуатации: для трубчатой вращающейся печи -особенностей термомеханического нагружения по технологическим зонам ее рабочего пространства, для барабанов ленточных конвейеров - усилия натяжения конвейерной ленты.

4. При исследовании технических средств повышения живучести оборудования получены новые конструктивные решения защиты конструкций от разрушения, предложена и реализована методика их расчета в условиях штатных и аварийных нагрузок.

Личный вклад автора заключается в постановке и реализации цели и задач исследования, сборе и анализе данных по отказам и авариям металлургического оборудования, исследовании напряженно-деформированного состояния элементов несущих конструкций с трещиноподобными дефектами, получении расчетных и экспериментальных оценок долговечности и живучести типовых конструкций обо-

рудования.

Практическая значимость работы заключается в обосновании дифференцированных требований к прочности и ресурсу несущих конструкций технологического оборудования, получении оценок долговечности, живучести и безопасных размеров дефектов типовых элементов конструкций оборудования, разработке и реализации методик расчетного обоснования конструктивных решений, обеспечивающих повышение живучести.

Апробация работы. Основные результаты работы представлены на VII Всероссийской конференции «Современные методы математического моделирования природных и антропогенных катастроф» (Красноярск, 2003), межрегиональной конференции молодых ученых «Проблемы безопасности жизнедеятельности в техносфере» (Благовещенск, 2004), Всероссийской и межрегиональной научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых (Красноярск, 2005, 2006), III Евразийском симпозиуме по проблемам прочности материалов и машин для регионов холодного климата (Якутск, 2006), Международной научно-практической конференции «Стратегические приоритеты и инновации в производстве цветных металлов и золота» (Красноярск, 2006), Всероссийской конференции «Деформирование и разрушение структурно-неоднородных сред и конструкций» (Новосибирск, 2006), Международной конференции «Вычислительные и информационные технологии в науке, технике и образовании» (Павлодар, 2006), II Всероссийской конференции «Безопасность и живучесть технических систем» (Красноярск, 2007), научных семинарах Отдела машиноведения Института вычислительного моделирования СО РАН, кафедры «Горные машины и комплексы» Сибирского федерального университета, Отдела механики деформирования и разрушения Института гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН.

Внедрение результатов осуществлено в условиях Саяногорского алюминиевого завода (ООО «АП-Сервис») при расчетном обосновании конструктивных решений по усилению анодной штанги комплексного универсального анодного крана, позволивших повысить ресурс узла в среднем на 30%, и в АО «Тестмаш» при постановке и проведении экспериментов по исследованию живучести барабанов ленточных конвейеров при наличии трещиноподобных повреждений, о чем имеются соответствующие акты внедрения.

Публикации. Основное содержание работы отражено в 18 публикациях, в том числе в трех рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ для опубликования результатов диссертационных исследований.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, основных результатов и выводов, приложений. Основное содержание и выводы изложены на 136 страницах. Работа содержит 56 рисунок и 9 таблиц. Список использованных источников включает в себя 263 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дано обоснование актуальности темы диссертации, указана цель и основные задачи исследований.

В первом разделе выполнен анализ проектных расчетов и эксплуатационной надежности технологического оборудования. По результатам эксплуатационных наблюдений установлены особенности, причины и условия повре-

ждений, разрушений и аварий несущих конструкций оборудования, характерные зоны трещинообразования. Рассмотрены расчетные схемы элементов конструкций и особенности проектирования технологического оборудования как элемента производственной системы. Установленные факторы риска металлургического производства, недостатки проектных расчетов и низкий уровень эксплуатационной надежности позволили сформулировать ряд задач расчета и обеспечения живучести несущих конструкций.

Во втором разделе выполнена систематизация потенциально опасных конструкций технологического оборудования металлургического производства, в основу которой положены разработанные новые методические подходы.

Структурная схематизация производственных систем. Разрабатывается графическая схема, аналогичная схеме последовательного и параллельного соединения элементов в теории надежности. Отличие заключается в том, что в эту схему в качестве элементов включаются не только отдельные единицы оборудования и их узлы, но и другие элементы производственной системы и происходящие в ней процессы (технологические процессы, потоки материалов и энерпш). Анализ схем взаимодействия элементов производственных систем позволяет отнести любую единицу оборудования к одной из двух технологических групп. К I группе отнесены те единицы оборудования, полные или частичные отказы которых таким образом влияют на технологические процессы, потоки материалов и энергии, что создаются дополнительные нагрузки (механические, термические, электромагнитные и др.) на другие единицы оборудования. Ко II группе относятся единицы оборудования, отказы которых не влияют на нагруженность и надежность смежных единиц оборудования посредством изменения протекания технологических процессов. Оборудование, относящееся к I технологической группе, дополнительно делится на три подгруппы: 1/1 - оборудование, отказы которого создают дополнительные нагрузки, не оказывающие значительного влияния на работоспособность и ресурс смежных единиц оборудования, ими можно пренебречь; 1/11 - оборудование, отказы которого создают дополнительные нагрузки, приводящие к ограничению работоспособности и (или) снижению ресурса смежных единиц оборудования; 1/Ш - оборудование, отказы которого создают дополнительные нагрузки, приводящие к повреждениям и отказам смежных единиц оборудования. Таким образом устанавливается взаимосвязь между напряженно-деформированным состоянием (НДС), отказами и разрушениями смежных в производственной системе единиц оборудования.

Построение и анализ циклограммы риска. Предложен методический подход, связанный с анализом риска при цикличном функционировании производственной системы, и направленный на выявление наиболее потенциально опасных ситуаций с целью повышения живучести соответствующих типов и элементов конструкций оборудования.

На первом этапе выполняется логический анализ производственной системы, в пределах которой осуществляется некоторый цикл операций технологического процесса. Далее для каждого момента времени в течение рассматриваемого цикла выполняется по известным физическим соотношениям оценка накопленной каждым элементом системы потенциальной энергии и строится графическая зависимость риска от времени - циклограмма риска (в предпо-

ложении, что в каждый момент времени уровень риска пропорционален накопленному уровню потенциальной энергии). На последнем этапе анализируются наиболее опасные моменты времени, характеризующиеся максимумом накопленной потенциальной энергии, и получаются оценки опасности разрушения отдельных единиц оборудования.

Это позволяет установить те единицы оборудования, их узлы и элементы, разрушение которых представляет наибольшую потенциальную опасность, а также соответствующие моменты времени технологического цикла. Все технологическое оборудование ранжируется по степени опасности следующим образом.

К 1 группе опасности относится оборудование, отказы которого непосредственно приводит к человеческим жертвам и убыткам, сопоставимым с оборотными средствами предприятия.

Во 2 группу опасности включено оборудование, отказы которого непосредственно приводит к убыткам, сопоставимым со стоимостью всего оборудования цеха (отделения) или может привести к нарушению в работе более крупного или опасного оборудования.

В 3 группу опасности входит оборудование, отказы которого не приносит больших убытков непосредственно, но может нанести вред производству, если не будет своевременно устранено.

Таким образом, выделены те типы оборудования, для которых вопросы оценки и обеспечения живучести являются наиболее актуальными (III подгруппа I технологической группы). Для этих типов оборудования в зависимости от группы их опасности (1, 2, 3), очевидно, требуются различные подходы и различный уровень регламентации требований к живучести (группы живучести А, Б, В). По мере снижения уровня требований к обеспечению живучести требуемые технико-технологические параметры могут быть достигнуты и без использования понятия живучести. Напротив, по мере роста этих требований должно возрастать как число расчетных параметров, так и сложность методов и алгоритмов их оценки (рис. I).

Технологическая группа / подгруппа 1/1Н 1Л1 И II

Группа опасности 1 | 2 | 3 2,3 3

Нормируемая область расчетов Прочность, надежность, живучесть Прочность, надежность Прочность

Группа живучести А | Б | В

Уровень требований к обеспечению живучести

Рисунок 1 - Систематизация оборудования по группам живучести

Выполнено обоснование требований для оборудования, относящегося к той или иной группе живучести, основными из которых являются:

Оборудование группы А. При наличии трещиноподобного повреждения длиной / при циклическом нагружении скорость роста трещины должна быть не более V, так чтобы

'•г N

N= (1)

где 1С - критический размер трещины; ил> - коэффициент запаса по циклической долговечности; - планируемый остаточный срок службы.

Оборудование группы Б. Нормирование эксплуатационной дефектности выполняется по критериям статической прочности с учетом возможных предельных состояний. При наличии трещиноподобного дефекта допустимый его размер [/] должен быть меньше критического /с =Да, 7). При наличии трещиноподобного дефекта в условиях характерного для металлургического оборудования термомеханического нагружения допустимый размер дефекта [/] должен быть меньше критического, определяемого уровнями действующих напряжений и температур

(2)

п/

где щ - коэффициент запаса по размеру дефекта.

Прогнозирование остаточного ресурса требуется выполнять с позиций как классических представлений об усталостной прочности, так и с учетом подходов механики разрушения. Остаточный ресурс оценивается для варьируемых размеров дефекта и температурных условий N =_/(/), N =7(7), что требует предварительного обследования зависимостей характеристик напряженного состояния и параметров механики разрушения от размеров дефекта о = /(/) и температурных условий а =_Д7), К\ =/{Т).

Оборудование группы В. Расчетно-экспериментальное обоснование безопасного уровня дефектности в связи с проектным или остаточным сроком службы. Реализация этого требования предполагает проведение численных исследований напряженно-деформированного состояния (НДС), анализа опасности дефектов, расчетной оценки остаточного ресурса и нормирования безопасного уровня дефектности.

Третий раздел посвящен разработке методического подхода к исследованию живучести несущих конструкций технологического оборудования. Предложены количественные показатели живучести, учитывающие как физические (трещиностойкость конструкционного материала) и технические (коэффициенты запаса прочности и особенности конструктивной формы (структуры) объекта) предпосылки свойства живучести, так и требования к живучести конструкции, формулируемые в зависимости от их потенциальной опасности.

Поскольку живучесть оборудования группы А должна быть обеспечена при наличии достаточно большого эксплуатационного повреждения, количественные показатели живучести должны отражать скорость (интенсивность) деградации конструкции. При наличии трещины в условиях циклического нагружения в качестве основных показателей живучести следует рассматривать как функцию длины трещины

скорость роста трещины <11 ¡¡Ш - /(/); (3)

число циклов до разрушения N = /(/). (4)

Кроме того, поскольку для исключения опасности разрушения целесообразно рассматривать несколько альтернативных конструктивных вариантов, то в качестве дополнительных сравнительных показателей живучести следует рассматривать разницу в скорости роста трещины

Д <в/аВУ = /(/) (5)

и в числе циклов до разрушения

Д^ = /(0 (6)

для разных конструктивных вариантов.

Для оборудования, входящего в группу Б предлагается перечень количественных показателей, характеризующих чувствительность характеристик напряженного состояния и параметров механики разрушения к наличию тре-щиноподобного дефекта и временные аспекты живучести.

В качестве количественных характеристик чувствительности к наличию дефекта предлагаются следующие зависимости

^ = /('). £ = /('), К,=/(1\ (?)

где а, е - параметры, характеризующие напряженное и деформированное состояния, К] - коэффициент интенсивности напряжений.

Количество циклов до разрушения при наличии повреждения того или иного размера I характеризует временной аспект свойства живучести. Поскольку повреждение (дефект) рассматривается одновременно как острый концентратор и как трещина, то в первом случае количество циклов определяется по кривой усталости до разрушения с учетом концентрации напряжений в области дефекта, во втором - по кинетическим уравнениям механики разрушения.

Количественные характеристики живучести описываются зависимостями N = /(/) для каждого диапазона эксплуатационных температур.

Для оборудования, входящего в группу В, в качестве основного показателя живучести предлагается рассматривать коэффициент запаса по длине трещины

(8)

где / - текущий размер трещины; [/] - допустимый размер, рассматриваемый в функции остаточного срока службы, т.е. [/]= [/](//)• Такой подход позволяет определить допускаемый нормируемый размер дефекта [/] как длину трещины, которая не достигнет своего критического значения /с за срок службы N при рассматриваемом режиме нагружения. Наличие соответствующего запаса, который, очевидно, также необходимо рассматривать как функцию времени щ = щ (К), обеспечит отсутствие катастрофических разрушений и живучесть конструкции.

Методика вычисления показателей живучести включает в себя следующие основные процедуры.

1. Анализ эксплуатационных данных по отказам и разрушениям. Установление элементов конструкций, подверженных трещинообразованию и разрушению в эксплуатационных условиях. Статистическая оценка средних или наиболее вероятных размеров и особенностей локализации трещиноподобных дефектов.

2. Разработка конечноэлементных моделей рассчитываемой конструкции. Варьирование параметров конечноэлементной сетки, исследование и обеспечение сходимости результатов. Численный анализ общего НДС. Определение наиболее нагруженных конструктивных зон. Сопоставление их с зонами трещинообразования в условиях эксплуатации по п. 1.

3. Анализ применяемых для изготовления конструкции технологических

процессов. Определение вероятных форм и размеров технологических дефектов.

4. По результатам анализа п.п. 1-3 составление перечня лимитирующих живучесть элементов конструкций и конструктивных зон, содержащих технологические или эксплуатационные дефекты с указанием их размеров и особенностей локализации.

5. Модификация конечноэлементных моделей по п. 2. Моделирование дефектов в соответствии с п. 4. Конструктивные зоны, содержащие дефекты, моделируются подконструкциями. Многократный локальный анализ подкон-струкций с варьированием параметров конечноэлементной сетки в области дефекта, исследование и обеспечение сходимости результатов в локальных зонах.

6. Модификация конечноэлементных моделей подконструкций элементов, содержащих дефекты. Варьирование размеров дефектов, многократный локальный анализ подконструкций и построение зависимостей основных характеристик НДС и параметров механики разрушения от размера дефекта. При наличии термической составляющей нагрузок необходимо также варьирование начальных температурных условий. Расчет параметров механики разрушения.

7. По результатам п. 6 строятся зависимости (3) - (6) с учетом выражений принятого кинетического уравнения роста трещин.

8. В соответствии с выражением принятого кинетического уравнения роста трещин вычисление критического размера дефекта 1С при варьировании числа циклов до разрушения Ы, построение зависимости 1С = /(/V). С учетом минимального коэффициента запаса по длине трещины, равного 2, построение зависимости

М = [/](А0 = 0,5 1С{Ы). (9)

Отсюда вытекает фактический коэффициент запаса по длине трещины (8).

Предложенная методика экспериментальной оценки и обеспечения живучести элементов конструкций металлургического оборудования выглядит следующим образом.

1. По данным проектных расчетов, эксплуатации аналогичного оборудования, логическим анализом устанавливается перечень потенциально опасных по разрушению узлов, элементов конструкций, конструктивных зон, в которых наличие и (или) развитие начальных технологических или эксплуатационных дефектов наиболее вероятно, и разрушение которых приводит к значительным временным, материальным и другим потерям.

2. Выполняется изготовление образцов-физических моделей этих узлов, внесение в различные конструктивные зоны образцов нескольких серий тре-щиноподобных дефектов варьируемой ориентации, определение наиболее опасной пространственной ориентации дефекта в каждой конструктивной зоне при циклическом нагружении.

3. Анализ условий нагружения и режимов работы натурных конструкций с обоснованием условий циклического нагружения при проведении эксперимента. В случае сложного и переменного спектра нагружения натурной конструкции, не воспроизводимого при экспериментальном исследовании, последнее выполняется при условном сложном режиме нагружения, обеспе-

чивающем наличие режимов растяжения, изгиба и кручения.

4. Осуществляется циклическое нагружение образца в условиях режима, обоснованного в п. 3, с фиксацией траектории и длины развивающейся трещины в зависимости от числа циклов нагружения и уровня приложенных нагрузок.

5. Выполняется сравнительный анализ времени развития и длины трещины для дефектов различной ориентации в различных конструктивных зонах. Это позволяет установить наиболее опасные ориентации дефектов по зонам элементов конструкций.

6. Выполняется экспериментальная оценка скоростей роста трещин, инициированных начальными надрезами в образцах. В качестве количественных показателей опасности начального дефекта и живучести поврежденного элемента конструкции рекомендуется рассматривать разницу в числе циклов до разрушения и скорости роста трещин для рассматриваемого перечня начальных дефектов.

7. С использованием методов теории подобия для дефектов наиболее опасной конфигурации в наиболее нагруженной конструктивной зоне определяются зависимости долговечности на стадии роста макроскопических трещин (живучести) от их длины. Для заданных значений остаточного ресурса осуществляется нормирование безопасных размеров дефектов.

8. Разрабатываются конструктивно-технологические мероприятия по усилению установленных потенциально опасных зон, содержащих дефекты, выполняется экспериментальная проверка их эффективности.

В четвертом разделе выполнена расчетно-экспериментальная оценка живучести типовых конструкций оборудования металлургического производства.

Анодная штанга комплексного технологического крана алюминиевого производства. Сечение штанги комплексного анодного универсального подъемного крана производства ЧССР КАТУК 2/6/25, выполненное из двух уголков, образующих прямоугольный профиль, предложено заменить в зоне соединения с постелью сплошным коробчатым сечением, усиленным трубой (рис. 2) в предположении снижения скорости роста трещины и повышения живучести за счет значительного повышения жесткости и снижения параметров НДС в зоне крепления.

Выполнено испытание двух пар моделей конструкции, соответс1вую-щих первоначальному и усиленному конструктивному вариантам в двух режимах интенсивности нагружения.

Исходя из полученных экспериментальных данных, в качестве количественных показателей эффективности конструктивных усилений и повышения живучести рассматриваются показатели живучести (5), (6).

Графики полученных зависимостей (рис. 3) позволяют сделать следующий вывод (для моделей анодной штанги).

Разница в числе циклов до разрушения первоначального и усиленного вариантов составляет сотни тысяч циклов, увеличивается с ростом длины трещины и составляет большую величину для первого режима нагружения. Разница в скорости роста трещины в первоначальном и усиленном вариантах составляет (25-150>10"6 мм/цикл и является большей для второго режима на-

гружения. По всем количественным показателям усиленный конструктивный ---------обладает значительно большей живучестью, чем первоначальный.

•10

6 ■ЩЦ

■ф ■¡Шл

1,-ф Ф'- Ф[

О 10 20 30 40 50

Рисунок 3 - Зависимости ДЛ' = /(/) (1,2)

и Д^ = /(/) (3, 4) для первого (1, 3) и

аЫ

второго (2,4) режима нагружения

Рисунок 2 - Первоначальный и усиленный конструктивный варианты

Оболочечные конструкции корпуса трубчатой вращающейся печи глиноземного производства. Расчетные оценки долговечности и живучести корпуса основаны на результатах численного исследования его НДС (рис. 4, 5).

Рисунок 4 - Распределение ин- Рисунок 5 - Зависимости интенсивности тенсивности напряжений в сек- напряжений от эксплуатационных темперации корпуса печи тур при термомеханическом нагружении: 1

- в области обечайки; 2 - в области бандажа

Моделирование трещиноподобного дефекта в обечайке и бандажах корпуса печи выполняется с двух позиций: как концентратора напряжений (оценка долговечности выполняется в соответствии с классическими кривыми усталости), как острой трещины (используются кинетические уравнения роста трещины).

Полученные результаты (рис. 6, 7) являются верхними и нижними оценками живучести поврежденных элементов обечайки и бандажа.

Из построенных зависимостей при циклическом нагружении (рис. 6, 7) и кривой оценки опасности дефектов (рис. 8) при статическом нагружении выполняется оценка опасности дефекта с позиций усталостного и хрупкого

разрушения

N, ЦИКЛ

10"

Рисунок 6 - Усталостная долговечность обечайки в зависимости от глубины дефекта при температуре: 1 - 100 °С; 2 - 200 °С; 3 - 400 °С; 4 - 600 °С; 5 - 800 °С; 6 - 1000 °С;7-1200 °С; 8- 1400 °С

Рисунок 7 - Живучесть обечайки в зависимости от глубины трещины при температуре: 1-100 °С; 2 -200 °С; 3 - 400 °С; 4 - 600 °С; 5 - 800 °С; 6 - 1000 °С; 7 - 1200 °С; 8 -1400 °С

Рисунок 8 - Кривая оценки опасности дефектов

я» /, мм

Обечайки барабанов ленточных конвейеров. В результате экспериментальных исследований развития трещин в цилиндрических оболочек (моделях обечаек барабанов ленточных конвейеров) с начальными трещинами, расположенными параллельно, перпендикулярно и под углом 45° к образующей получены зависимости времени до потери несущей способности оболочки от величины натяжения гибкого тягового органа вида

N = -=

к, ■а

- + к,

(Ю)

где N - число циклов нагружения; Р - усилие натяжения ленты, Н; к\, к2 - коэффициенты аппроксимации экспериментальных зависимостей, а, Ь - коэффициенты, учитывающие условия подобия.

Для серии барабанов стандартных типоразмеров решена задача нормирования эксплуатационной дефектности в соответствии с выражением

М- Л39'4/1 V <»>

где [X] - допускаемый (безопасный) размер трещины; Ь - длина барабана (соответствующая ширине конвейерной ленты).

В пятом разделе выполнено исследование конструктивных решений по повышению живучести несущих конструкций оборудования. Структурный анализ конструкций технологического оборудования позволил систематизировать конструктивные решения, направленные на обеспечение отказоустойчивости и живучести машин. Разработана методика расчета технических средств повышения живучести, реализованная для конструкции устройства защиты щековой дробилки от разрушения при аварийных перегрузках. Новое конструктивное решение заключается в том, что распорная плита состоит из двух балок, шарнирно сочлененных с растягиваемыми элементами (разрушающимися при перегрузках), содержащими трещиноподобный дефект (надрез) (рис. 9). После предварительного (из конструктивных соображений) назначения геометрических параметров разрушающихся элементов расчет выполняется в следующей последовательности.

-1

Рисунок 9 - Принципиальная схема защиты щековой дробилки от разрушения: 1 - растягиваемые разрушающиеся элементы; 2 - элементы распорной плиты; 3 - шарнирное соединение; 4 - надрез

1. Определение разрушающего усилия Рршр в растягиваемом разрушающемся элементе таким образом, чтобы оно имело запас к относительно максимального номинального рабочего усилия Рта11 в распорной плите: Рразр = к Ртах- Запас должен быть таким, чтобы: 1) исключить разрушение при кратковременных превышениях рабочей нагрузкой проектного максимального значения; 2) обеспечить гарантированное разрушение растягиваемого элемента при Рразр. Первое условие обеспечивается назначением величины к в первом приближении в размере к = 2,0...2,5. Второе определяется дальнейшим расчетом.

2. Определение разрушающих напряжений в растягиваемых элементах о-разр исходя из разрушающего усилия и предварительно принятых геометрических размеров элементов.

3. Для ряда расчетных схем для полученного разрушающего напряжения <7разр определяется критическая длина /с трещиноподобного дефекта (надреза). Таким образом, для каждого конструктивного варианта растягиваемого разрушающегося элемента определена длина надреза /с, приводящего к раз-

рушению защитного элемента при достижении рабочим усилием опасного значения

4. Для этих же схем определяется критическая длина надреза /с „ом, приводящая к разрушению защитного элемента при максимальном номинальном рабочем усилии Ртах. Очевидно, /с „ом > Ь-

5. Определение циклической долговечности (числа циклов до разрушения) при действии максимального номинального рабочего усилия. Это число циклов соответствуюет подрастанию начального надреза длиной /с до критической трещины длиной 1С ном.

Таким образом, реализуется идея контролируемого циклического роста трещины в защитном элементе. При этом возникновение опасных для конструкции усилий приводит к немедленному разрушению этого элемента.

Дальнейший анализ предполагает сравнение определенной в п. 5 циклической долговечности с проектным ресурсом машины. При отсутствии требуемого запаса по долговечности конструктивное решение следует считать неудачным и повторить расчет при изменении геометрических параметров защитных элементов.

С использованием методики выполнены проектные расчеты трех конструктивных вариантов защитного элемента щековой дробилки (с одним краевым, двумя краевыми, одним центральным надрезами). Установлено, что защитный элемент с одиночным краевым надрезом при прочих равных условиях является предпочтительным.

Применительно к обечайке корпуса печи выполнен сравнительный анализ и обоснование параметров трех конструктивных решений (ребро жесткости, разгружающее отверстие, ремонтная заплата), позволяющих разгрузить поврежденный элемент конструкции и остановить (замедлить скорость роста) усталостную трещину. В результате установлены наиболее эффективный конструктивный вариант торможения трещины и его геометрические параметры.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. При анализе структурных схем производственных систем и циклограмм риска технологических процессов установлены опасные по разрушению элементы несущих конструкций оборудования, систематизированные по трем группам живучести.

2. Основные требования и количественные показатели живучести регламентируют в связи с наличием развивающегося трешиноподобного дефекта для несущих конструкций оборудования: группы А - характеристики скорости роста трещины и остаточного ресурса; группы Б - характеристики напряженного состояния, параметров механики разрушения и остаточного ресурса; группы В - коэффициенты запаса по размеру дефекта.

3. В результате расчетно-экспериментального анализа прочности и разрушения конструкций с развивающейся макроскопической трещиной установлены зависимости показателей живучести от размера дефекта (в диапазоне 10...50 мм для модели анодной штанги технологического крана, 10...250 мм для обечаек барабанов ленточных конвейеров, до 25 мм для оболочечных элементов корпуса трубчатой вращающейся печи), и эксплуатационных условий (для двух скоростей нагружения модели анодной штанги, температур ра-

бочего пространства печи в диапазоне 100... 1400°С, усилия натяжения конвейерной ленты в диапазоне 50...5000 кН). На базе этих зависимостей установлены безопасные размеры повреждений: обечайки и бандажей трубчатой вращающейся печи - для разных температурных условий по длине ее рабочего пространства, обечаек барабанов ленточных конвейеров - для разных усилий натяжения конвейерной ленты.

4. Предложены конструктивные решения, обеспечивающие повышение живучести (модернизация узла соединения постели технологического крана с анодной штангой; конструктивное усиление цилиндрической обечайки корпуса печи; новая конструкция распорной плиты щековой дробилки). Разработанная и реализованная расчетно-экспериментальная методика обоснования параметров указанных конструктивных решений обеспечила: для анодной штанги повышение ресурса в среднем на 30 % за счет снижения скорости роста трещин в диапазоне (25...150)-10'6 мм/цикл; для корпуса печи - торможение усталостной трещины и устранение условий ее развития; для щековой дробилки - исключение возникновения аварийной перегрузки за счет разрушения предохранительного элемента распорной плиты.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Шигин А.О. Экспериментальная оценка живучести при модернизации узлов оборудования / C.B. Доронин, А.О. Шигин // Ремонт, восстановление, модернизация.-2007.-№3.-С. 10-14.

2. Шигин А.О. Расчётно-экспериментальное исследование живучести барабанов ленточных конвейеров / C.B. Доронин, Ю.А. Плютов, А.О. Шигин // Горное оборудование и электромеханика. - 2006. - № 9. - С. 18-20.

3. Шигин А.О. Систематизация потенциально опасных конструкций технологического оборудования глиноземного производства / C.B. Доронин, А.О. Шигин // Безопасность труда в промышленности. - 2007. - № 1. - С. 72-75.

4. Шигин А.О. Анализ закономерностей развития аварий металлургического оборудования / А.О. Шигин, C.B. Доронин // Современные методы математического моделирования природных и антропогенных катастроф. Проблемы защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера: В 3 т.: Тр. научных конференций / Научн. ред. Ю.И. Шокин, H.A. Махутов, В.В. Москвичёв. - Красноярск: ИВМ СО РАН, 2003. - Т. 3 - С. 84-88.

5. Шигин А.О. Основные принципы обеспечения живучести технических систем / А.О. Шигин, C.B. Доронин // Современные методы математического моделирования природных и антропогенных катастроф. Проблемы защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера: В 3 т.: Тр. научных конференций / Научн. ред. Ю.И. Шокин, H.A. Махутов, В.В. Москвичёв. -Красноярск: ИВМ СО РАН, 2003. - Т. 3 - С. 89-90.

6. Шигин А.О. Повышение живучести аппаратурно-технологических схем металлургического производства / А.О. Шигин // Современные методы математического моделирования природных и антропогенных катастроф. Проблемы защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера: В 3 т. Т. 3.: Тр. научных конференций / Научн. ред. Ю.И. Шокин, H.A. Махутов, В.В. Москвичёв. - Красноярск: ИВМ СО РАН, 2003. - Т. 1. - С. 250-254.

7. Анализ опасностей при повреждениях конструкций металлургического оборудования / C.B. Доронин, А.О. Шигин // Вестник КГТУ. Вып. 32. Машиностроение / Отв. ред. Е.Г. Синенко. - Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2003. - С. 157-165.

8. Шигин А.О. Структурные схемы безопасности аппаратурно-технологических схем глинозёмного производства / А.О. Шигин // Проблемы безопасности жизнедеятельности в техносфере: материалы межрегион, конф. молодых учёных / Отв. ред. Аксенова О.Т. - Благовещенск: Амурский гос. ун-т, 2004. - С. 28-30.

9. Шигин А.О. Прогнозирование последствий разрушения элементов конструкций металлургического оборудования / А.О. Шигин // Совершенствование технологий производства цветных металлов: Сборник материалов Всерос. науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых / Сост.: Сувейзда В.В. - Красноярск: ГОУ ВПО «ГУЦМиЗ», 2005. - С. 27-29.

10. Шигин А.О. Структурный анализ технологического оборудования / А.О. Шигин // Совершенствование методов поиска и разведки, технологии добычи и переработки полезных ископаемых: Сборник материалов Межрегион, науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых учёных / Сост.: Сувейзда В.В. - Красноярск: ГОУ ВПО «ГУЦМиЗ», 2006. - С. 97-99.

11. Шигин А.О. Расчёты усилений повреждённого корпуса печи / А.О. Шигин // Совершенствование методов поиска и разведки, технологии добычи и переработки полезных ископаемых: Сборник материалов Межрегиональной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных / Сост.: Сувейзда В.В. -Красноярск: ГОУ ВПО «ГУЦМиЗ», 2006. - С. 89-90.

12. Шигин А.О. Исследование развития трещин в цилиндрических обечайках барабанов ленточных конвейеров / C.B. Доронин, А.О. Шигин // Труды III Евразийского симпозиума по проблемам прочности материалов и машин для регионов холодного климата: Часть I. Физика и механика прочности материалов при низких температурах, надёжность, ресурс конструкций в условиях холодного климата. / Под ред. О.И. Слепцова. - Якутск: ИФТПС СО РАН, 2006. - С. 53-56.

13. Шигин А.О. Напряжённое состояние печей спекания глинозёмного производства / А.О. Шигин // Стратегические приоритеты и инновации в производстве цветных металлов и золота: материалы междунар. науч.-пракг. конф. / Под ред. В.В. Кравцова. - Красноярск: ГОУ ВПО «ГУЦМиЗ», 2006. - С. 276-277.

14. Шигин А.О. Моделирование повреждённых двухслойных оболочек в условиях термомеханического нагружения / А.О. Шигин // Стратегические приоритеты и инновации в производстве цветных металлов и золота: материалы междунар. конференции / Под ред. В.В. Кравцова. - Красноярск: ГОУ ВПО «ГУЦМиЗ», 2006. - С. 277-278.

15. Шигин А.О. Структура расчётов живучести двухслойных оболочек технологического оборудования / C.B. Доронин, А.О. Шигин // Стратегические приоритеты и инновации в производстве цветных металлов и золоы: материалы между пар. ;;а-уч.-практ. конф. / Под ред. В.В. Кравцова. - Красноярск: ГОУ ВПО «ГУЦМиЗ», 2006.-С. 281-282.

16. Шигин А.О. Исследование напряжённого состояния двухслойных оболочек в условиях термомеханического нагружения / C.B. Доронин, А.О. Шигин // Деформирование и разрушение структурно-неоднородных сред и конструкций: тез. докл. Всерос. конф. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2006. - С. 43.

17. Шигин А.О. Расчётно-экспериментальное обоснование повышения живучести элементов крановых конструкций / C.B. Доронин, А.О. Шигин // Труды междунар. конф. «Вычислительные и информационные технологии в науке, технике и образовании». I том. - Павлодар: ТОО НПФ «ЭКО», 2006 - С. 424-428.

18. Шигин А.О. Оценка опасности дефектов в термомеханически нагруженных двухслойных оболочках металлургического оборудования / C.B. Доронин, А.О. Шигин // Динамика сплошной среды. Под ред. чл.-корр. РАН Б.Д. Аннина, д-ра техн.

наук М.А. Легана. Сборник научных трудов. Выпуск 125. (Доклады Всерос. конф. «Деформирование и разрушение структурно-неоднородных сред и конструкций», Новосибирск, 9-13 октября 2006 г.). - Новосибирск, 2007. - С. 36-38.

Подписано в печать «12» ноября 2008 г. Формат 60x84/16 Усл. печ. л. 1,25. Тираж 120 экз. Отпечатано на ризографе ИВМ СО РАН 660036, Красноярск, ИВМ СО РАН

Введение

1. Проектирование и надежность несущих конструкций технологического оборудования * 8 1.1 .Проектные расчеты технологического оборудования 8 1.2.Характеристика надежности технологического оборудования

1.3 .Постановка задачи исследования живучести несущих конструкций технологического оборудования

2. Систематизация потенциально опасных конструкций технологического оборудования металлургического производства

2.1.Структурная схематизация производственных систем

2.2.Построение и анализ циклограммы риска

2.3.Систематизация элементов конструкций технологического оборудования и формулировка требований к его живучести

3. Разработка методического подхода к исследованию живучести технологического оборудования 57 3.1.Физико-технические предпосылки и формулировка количественных показателей живучести

3.2.Обоснование применяемых моделей и методов анализа НДС 63 3.3.Методика расчетной оценки показателей живучести

3.4.Задачи и методы экспериментального анализа живучести поврежденных элементов конструкций

4. Оценка живучести типовых конструкций оборудования 90 4.1 .Экспериментальная оценка живучести конструкции технологического крана

4.2.Численное исследование живучести оболочечных элементов трубчатой вращающейся печи

4.3. Расчетно-экспериментальный анализ живучести барабанов 111 ленточных конвейеров

5. Исследование конструктивных решений по повышению живучести оборудования

5.1. Структурный анализ конструкций технологического оборудования

5.2. Расчеты технических средств повышения живучести

5.3.Расчетное обоснование параметров конструктивных усилений поврежденных зон

Оборудование металлургического производства характеризуется значительными габаритами, нагрузками, единичными мощностями, уровнями накопленной потенциальной энергии во время выполнения большинства технологических операций. Аварии, происходящие на металлургических объектах из-за разрушения элементов оборудования, сопровождаются большим числом пострадавших и значительными материальными потерями. Длительные сроки эксплуатации основных металлургических агрегатов, оборудования и технологических коммуникаций (в среднем 40-50 лет) позволяют прогнозировать значительное ухудшение состояния безопасности эксплуатации, возникновение предпосылок к аварийным ситуациям.

Значительная часть аварий металлургического оборудования обусловлена отставанием развития методов проектирования и расчета несущих конструкций, их несоответствием современным жестким требованиям к обеспечению прочности, надежности, безотказности. Таким образом, несущие конструкции металлургического оборудования необходимо рассматривать как объекты повышенной ответственности, методы проектирования и эксплуатации которых следует совершенствовать для повышения эффективности оборудования в целом, исключения тяжелых разрушений и аварий.

В связи с этим актуальными являются разработка методических подходов к оценке прочности и ресурса несущих конструкций металлургического оборудования на стадии возникновения (усталостная долговечность) и развития (живучесть) трещиноподобных дефектов с целью обеспечения эффективной безаварийной эксплуатации машин.

Цель работы заключается в разработке и реализации методики оценки и обеспечения количественных показателей живучести несущих конструкций технологического оборудования металлургического производства.

Идея работы состоит в прогнозировании и обеспечении показателей живучести конструкций с развивающимися трещиноподобными дефектами для предотвращения аварий и разрушений технологического оборудования с учетом факторов риска металлургического производства.

Задачи исследований:

1. Обоснование требований к живучести несущих конструкций оборудования с учетом факторов риска металлургического производства.

2. Обоснование количественных .показателей живучести несущих конструкций технологического оборудования и разработка методики их определения.

3. Оценка опасности трещиноподобных дефектов и обоснование их безопасных размеров для типовых элементов конструкций.

4. Анализ живучести конструкций технологического оборудования.

5. Обоснование конструктивных решений по повышению живучести оборудования.

Методы исследований: аналитические, численные, экспериментальные методы теории упругости, пластичности, механики разрушения, пакеты прикладных программ.

Основные научные положения, защищаемые автором:

1. Требования к живучести несущих конструкций зависят от опасности их разрушения, определяемой принадлежностью оборудования к технологическим группам, группам опасности и живучести, устанавливаемым путем структурной схематизации производственных систем,' построения и анализа циклограммы риска производственных процессов.

2. Расчетно-экспериментальная оценка и обеспечение предложенной системы показателей живучести является необходимым условием предотвращения разрушения конструкций с развивающимися трещиноподобными дефектами.

3. Нормирование технологической и эксплуатационной дефектности конструкций выполняется на основе полученных расчетно-экспериментальных зависимостей показателей живучести от размера дефекта с учетом потенциальной опасности разрушения конструктивных зон.

4. Условием предотвращения аварийных ситуаций и катастрофических разрушений несущих конструкций является разработка и применение технических средств повышения живучести, расчетно-экспериментальное обоснование конструктивных параметров которых осуществляется в связи с диагностируемыми или допускаемыми размерами трещиноподобных дефектов.

Достоверность научных результатов обеспечена использованием эксплуатационных данных по разрушениям и авариям оборудования, экспериментальными исследованиями живучести моделей анодной штанги комплексного технологического крана алюминиевого производства и барабанов ленточных конвейеров, применением современных методов математического и компьютерного моделирования.

Новизна научных положений. Сформулированные научные положения обладают достаточной новизной:

1. Принципиально новыми являются методики структурной схематизации производственных систем, построения и анализа циклограммы риска технологических процессов, позволившие оценить опасность разрушения и впервые обосновать дифференцированные требования к живучести несущих конструкций оборудования.

2. Впервые предложена система количественных показателей живучести с учетом систематизации конструкций по технологическим группам, группам опасности и живучести, а также разработана методика их расчетно-экспериментальной оценки.

3. Впервые получены оценки живучести и обоснованы безопасные размеры трещиноподобных дефектов оболочечных элементов конструкций с учетом фактического режима эксплуатации: для трубчатой вращающейся печи — особенностей термомеханического нагружения по технологическим зонам ее рабочего пространства, для барабанов ленточных конвейеров — усилия натяжения конвейерной ленты.

4. При исследовании технических средств повышения живучести оборудования получены новые конструктивные решения защиты конструкций от разрушения, предложена и реализована методика их расчета в условиях штатных и аварийных нагрузок.

Личный вклад автора заключается в постановке и реализации цели и задач исследования, сборе и анализе данных по отказам и авариям металлургического оборудования, исследовании напряженно-деформированного состояния элементов несущих конструкций с трещиноподобными дефектами, получении расчетных и экспериментальных оценок долговечности и живучести типовых конструкций оборудования.

Практическая значимость работы заключается в обосновании дифференцированных требований к прочности и ресурсу несущих конструкций технологического оборудования, получении оценок долговечности, живучести и безопасных размеров дефектов типовых элементов конструкций оборудования, разработке и реализации методик расчетного обоснования конструктивных решений, обеспечивающих повышение живучести.

Апробация работы. Основные результаты работы представлены на VII Всероссийской конференции «Современные методы математического моделирования природных и антропогенных катастроф» (Красноярск, 2003), межрегиональной конференции молодых ученых «Проблемы безопасности жизнедеятельности в техносфере» (Благовещенск, 2004), Всероссийской и межрегиональной научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых (Красноярск, 2005, 2006), III Евразийском симпозиуме по проблемам прочности материалов и машин для регионов холодного климата (Якутск, 2006), Международной научно-практической конференции «Стратегические приоритеты и инновации в производстве цветных металлов и золота» (Красноярск, 2006), Всероссийской конференции «Деформирование и разрушение структурно-неоднородных сред и конструкций» (Новосибирск, 2006), Международной конференции «Вычислительные и информационные технологии в науке, технике и образовании» (Павлодар, 2006), II Всероссийской конференции «Безопасность и живучесть технических систем» (Красноярск, 2007), научных семинарах Отдела машиноведения Института вычислительного моделирования СО РАН и кафедры «Горные машины и комплексы» Сибирского Федерального Университета.

Внедрение результатов осуществлено в условиях Саяногорского алюминиевого завода (ООО «АП-Сервис») при расчетном обосновании конструктивных решений по усилению анодной штанги комплексного универсального анодного крана, позволивших повысить ресурс узла в среднем на 30%, и в АО «Тестмаш» при постановке и проведении экспериментов по исследованию живучести барабанов ленточных конвейеров при наличии трещи-ноподобных повреждений, о чем имеются соответствующие акты внедрения.

Публикации. Основное содержание работы отражено в 18 публикациях, в том числе в трех центральных журналах, рекомендованных ВАК РФ для опубликования результатов диссертационных исследований.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, основных результатов и выводов, приложений. Основное содержание и выводы изложены на 136 страницах. Работа содержит 56 рисунок и 9 таблиц. Список использованных источников включает в себя 263 наименований.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. При анализе структурных схем производственных систем и циклограмм риска технологических процессов установлены опасные по разрушению элементы несущих конструкций оборудования, систематизированные по трем группам живучести.

2. Основные требования и количественные показатели живучести регламентируют в связи с наличием развивающегося трещиноподобного дефекта для несущих конструкций оборудования: группы А — характеристики скорости роста трещины и остаточного ресурса; группы Б - характеристики напряженного состояния, параметров механики разрушения и остаточного ресурса; группы В - коэффициенты запаса по размеру дефекта.

3. В результате расчетно-экспериментального анализа прочности и разрушения конструкций с развивающейся макроскопической трещиной установлены зависимости показателей живучести от размера дефекта (в диапазоне 10.50 мм для модели анодной штанги технологического крана, 10.250 мм для обечаек барабанов ленточных конвейеров, до 25 мм для оболочечных элементов корпуса трубчатой вращающейся печи), и эксплуатационных условий (для двух скоростей нагружения модели анодной штанги, температур рабочего пространства печи в диапазоне 100. 1400 °С, усилия натяжения конвейерной ленты в диапазоне 50.5000 кН). На базе этих зависимостей установлены безопасные размеры повреждений: обечайки и бандажей трубчатой вращающейся печи - для разных температурных условий по длине ее рабочего пространства, обечаек барабанов ленточных конвейеров — для разных усилий натяжения конвейерной ленты.

4. Предложены конструктивные решения, обеспечивающие повышение живучести (модернизация узла соединения постели технологического крана с анодной штангой; конструктивное усиление цилиндрической обечайки корпуса печи; новая конструкция распорной плиты щековой дробилки). Разработанная и реализованная расчетно-экспериментальная методика обоснования параметров указанных конструктивных решений обеспечила: для анодной штанги повышение ресурса в среднем на 30 % за счет снижения скорости роста трещин в диапазоне (25.150) 10"6 мм/цикл; для корпуса печи — торможение усталостной трещины и устранение условий ее развития; для щековой дробилки — исключение возникновения аварийной перегрузки за счет разрушения предохранительного элемента распорной плиты.

1. Лебедев Ю.Г. Разнообразие в черной металлургии / Системные исследования металлургических процессов и производства. Сб. науч. тр. МИСиС № 122.-М.: Металлургия, 1980. - С. 52-56.

2. Сапко А.И. Механическое и подъемно-транспортное оборудование электрометаллургических цехов. — М.: Металлургия, 1986. 328 с.

3. Абрамов В.В., Курганов В.А. Термоуравновешенная металлургическая изложница. — М.: Металлургия, 1988. — 144 с.

4. Левин Я.М. Сталеразливочные ковши. — М.: Металлургия, 1968.- 148 с.

5. Механическое оборудование металлургических заводов и строительная механика: Сб. статей / Под ред. Б.А.Ободовского. — М.: Высшая школа, 1971. 434 с.

6. Ходоров Е.И. Движение материала во вращающихся печах. — М.: Металлургия, 1957.-256 с.

7. Ходоров Е.И., Шморгуненко Н.С. Техника спекания шихт глиноземной промышленности. — М.: Металлургия, 1978. — 312 с.

8. Соколов В.И. Современные промышленные центрифуги. — М.: Машиностроение, 1967. 524 с.

9. Гребеник В.М., Иванченко Ф.К., Ширяев В.И. Расчет металлургических машин и механизмов. К.: Вища школа, 1988. - 448 с.

10. Лукашкин Н.Д., Кохан Л.С., Якушев A.M. Конструкция и расчет машин и агрегатов металлургических заводов. М.: ИКЦ «Академкнига», 2003.-456 с.

11. Биргер И.А., Мавлютов P.P. Сопротивление материалов. М.: Наука, 1986. - 560 с.

12. Писаренко Г.С., Яковлев А.П., Матвеев В.В. Справочник по сопротивлению материалов. — К.: Наукова думка, 1988. — 736 с.

13. Биргер И.А., Шорр Б.Ф., Иосилевич Г.Б. Расчет на прочность деталей машин. -М.: Машиностроение, 1993. — 640 с.

14. Колкунов Н.В. Основы расчета упругих оболочек. — М.: Высшая школа, 1987. 256 с.

15. Новожилов В.В., Черных К.Ф., Михайловский Е.И. Линейная теория тонких оболочек. — Л.: Политехника, 1991. — 656 с.

16. Трехмерные задачи математической теории упругости и термоупругости / Под общ. ред. В.Д.Купрадзе. М.: Наука, 1976. - 664 с.

17. Краткий справочник конструктора нестандартного оборудования. В 2-х т. Т. 2. / В.И.Бакуменко, В.А.Бондаренко, С.Н.Косоруков и др.; Под общ. ред. В.И.Бакуменко. М.: Машиностроение, 1997. - 524 с.

18. Москвичев В.В. Основы конструкционной прочности технических систем и инженерных сооружений: В 3 ч. — Новосибирск: Наука, 2002. — Ч. 1: Постановка задач и анализ предельных состояний. — 106 с.

19. Лащинский А.А. Конструирование сварных химических аппаратов: Справочник. — Л.: Машиностроение, 1981. — 382 с.

20. Лащинский А.А., Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры. — Л.: Машиностроение, 1970. — 752 с.

21. Бабицкий И.Ф., Вихман Г.Л., Вольфсон С.И. Расчет и конструирование аппаратуры нефтеперерабатывающих заводов. М.: Недра, 1965.-900 с.

22. Плановский А.Н., Николаев П.И. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии. М.: Химия, 1987. — 496 с.

23. Набойченко С.С., Юнь А.А. Расчеты гидрометаллургических процессов. М.: МИСиС, 1995. - 428 с.

24. Брайнес Я.М. Введение в теорию и расчеты химических и нефтехимических реакторов. — М.: Химия, 1976. 232 с.

25. Кафаров В.В., Ветохин В.Н. Основы автоматизированного проектирования химических производств. — М.: Наука, 1987. 624 с.

26. Еремин Н.И., Наумчик А.Н., Казаков В.Г. Процессы и аппараты глиноземного производства. — М.: Металлургия, 1980. — 360 с.

27. Каневец Г.Е. Принцип системного анализа при оптимизациипроцессов n аппаратов химико-технологических производств / Системные исследования металлургических процессов и производства. Сб. науч. тр. МИСиС № 115. М.: Металлургия, 1979. - С. 76-81.

28. Карнаух Н.Н. Методология создания технических средств, повышающих промышленную безопасность в металлургической промышленности // Безопасность труда в промышленности. — 1998. № 2. — с. 3037.

29. Коротков О.В. Пути повышения надзорной деятельности на металлургических предприятиях // Безопасность труда в промышленности. -2000. — № 12.-С. 56-57.

30. РД 11-561-03. Инструкция по составлению планов ликвидации (локализации) аварий в металлургических и коксохимических производствах // Безопасность труда в промышленности. 2004. — № 2. — С. 54-61.

31. РД 12-378-00. Методические рекомендации по классификации аварий и инцидентов на опасных производственных объектах, подконтрольных газовому надзору // Безопасность труда в промышленности. -2000. — № 11.-С. 58.

32. РД 14-377-00. Методические рекомендации по классификации аварий и инцидентов на взрывоопасных объектах хранения и переработки зерна // Безопасность труда в промышленности. — 2000. — № 10. С. 62.

33. РД 09-398-01. Методические рекомендации по классификации аварий и инцидентов на опасных производственных объектах химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности // Безопасность труда в промышленности. — 2001. № 3. - С. 48-49.

34. РД 06-376-00. Методические рекомендации по классификации аварий и инцидентов на опасных производственных объектах горноруднойпромышленности и подземного строительства // Безопасность труда в промышленности. 2000. - № 10. - С. 59-61.

35. Иванов Б.С., Богомолов Д.Ю. Оценка риска на промышленном предприятии // Безопасность труда в промышленности. 1999. — № 9. — С. 40-42.

36. Иванов Е.А., Тарасьев Ю.И. Проблема нормирования и оценки безопасности промышленной трубопроводной арматуры. Методы оценки риска // Безопасность труда в промышленности. — 2001. — № 9. С. 36-40.

37. РД 03-418-01. Методические указания по проведению анализа риска опасных производственных объектов // Безопасность труда в промышленности. 2001. - № 10. - С. 40-50.

38. Роздин И.А., Хабарова Е.И. Оценка риска аварий на предприятиях по хранению светлых нефтепродуктов методом построения деревьев опасности // Безопасность труда в промышленности. — 2000. № 10. - С. 20-23.

39. Селезнев В.Е., Клишин Г.С., Киселев В.В. Численное моделирование при анализе опасности аварий на газопроводах ТЭК // Безопасность труда в промышленности. 2002. - № 3. - С. 23-27.

40. Оценка риска аварий на линейной части магистральных нефтепроводов / М.В.Лисанов, А.С.Печеркин, В.И.Сидоров, А.А.Швыряев, В.С.Сафонов, Н.П.Назаров, С.М.Анисимов, О.И.Борно, И.В.Толмачев // Безопасность труда в промышленности. 1998. — № 9. — С. 50-56.

41. Козлитин A.M., Попов А.И., Козлитин П.А. Анализ риска аварий с формированием гидродинамической волны прорыва на мазутных резервуарах ТЭЦ // Безопасность труда в промышленности. 2003. - № 1. — С. 26-32.

42. Нагруженность, несущая способность и долговечность прокатного оборудования / Б.Н.Поляков, Ю.И.Няшин, И.Ф.Волегов, А.Ф.Трусов.- М.: Металлургия, 1990. 320 с.

43. Тепляков Ф.К., Черневский С.А. Опыт эксплуатации электролизеров с катодами типа ШпБМ на Братском алюминиевом заводе // Технико-экономический вестник «Русского алюминия». 2003. - № 3. - С. 710.

44. Малов В.П., Попов В.Г. Проблемы промышленной безопасности конвертерного производства и пути их преодоления // Безопасность труда в промышленности. 2004. — № 10. - С. 23-26.

45. Беляев В.И., Корниенко B.C. Причины аварий стальных конструкций и способы их устранения. — М.: Стройиздат, 1968. 208 с.

46. Тавторкин А.И., Малов В.П. Об аварии в ЗАО «Вологодское предприятие «Вторцветмет» // Безопасность труда в промышленности. -2003. -№9. -С. 13-14.

47. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1990. - 37 с.

48. Гребеник В.М., Цапко В.К. Надежность металлургического оборудования (оценка эксплуатационной надежности и долговечности): Справочник. М.: Металлургия, 1980. - 344 с.

49. Барзилович Е.Ю. Модели технического обслуживания сложных систем. — М.: Высшая школа, 1982. — 231 с.

50. Острейковский В.А. Теория систем. М.: Высшаяшкола, 1997.- 240 с.

51. Махутов Н.А., Котоусов А.Г. Принципы повышения безопасности сложных технических систем // Защита металлов. — 1996. — Т. 32, № 4.-С. 346-351.

52. Прочность, ресурс и безопасность машин и конструкций / Под ред. Н.А.Махутова, М.М.Гаденина. М.: ИМАШ РАН, 2000. - 528 с.

53. Гнеденко Б.В., Беляев Ю.К., Соловьев А.Д. Математические методы в теории надежности. М.: Наука, 1965. - 524 с.

54. Барлоу Р., Прошан Ф. Статистическая теория надежности и испытания на безотказность. М.: Наука, 1984. - 328 с.

55. Дедков В.К., Северцев Н.А. Основные вопросы эксплуатации сложных систем. М.: Высшая школа, 1976. - 406 с.

56. Надежность технических систем / Под общ. ред. Е.В.Сугака, Н.В.Василенко. Красноярск: НИИ СУВПТ, 2000. - 608 с.

57. Браун Д.Б. Анализ и разработка систем обеспечения техники безопасности: Системный подход в технике безопасности. — М.: Машиностроение, 1979. 360 с.

58. Папич JL, Иванович Г. Анализ надежности механических систем методом дерева отказов // Вестник машиностроения. — 1997. — № 8. — С. 24-30.

59. Рябинин И.А. Надежность и безопасность структурно-сложных систем. СПб: Политехника, 2000. - 248 с.

60. Капур К., Ламберсон Л. Надежность и проектирование технических систем. М.: Мир, 1980. - 604 с.

61. Махутов Н.А., Пермяков В.Н. Ресурс безопасной эксплуатации сосудов и трубопроводов. Новосибирск: Наука, 2005. - 516 с.

62. Гражданкин А.И. Опасность и безопасность // Безопасность труда в промышленности. 2002. - № 9. - С. 41-43.

63. Белов П.Г. Системный анализ и моделирование опасных процессов в техносфере. — М.: ИЦ Академия, 2003. 512 с.

64. Матвиенко Ю.Г. Детерминированный анализ безопасности, живучести и остаточного ресурса по критериям механики трещин // Заводская лаборатория. — 1997. — т. 63, № 6. — С. 52-58.

65. Фролов К.В., Махутов Н.А., Хуршудов Г.Х., Гаденин М.М. Прочность, ресурс и безопасность технических систем // Проблемы прочности. -2000. -№ 5. С. 8-18.

66. Гусев А.С. Сопротивление усталости и живучесть конструкций при случайных нагрузках. — М.: Машиностроение, 1989. — 248 с.

67. Волков В.М. Живучесть тонкостенных конструкций в эксплуатационных условиях / Механика разрушения и надежность судовых конструкций: Межвуз. сб. — Горький: Горьк. политех, ин-т, 1987. С. 17-23.

68. Михеев Н.Н. Живучесть элементов тонкостенных судовых конструкций при двухчастотном нагружении / Механика разрушения и надежность судовых конструкций: Межвуз. сб. — Горький: Горьк. политех, ин-т, 1987.-С. 60-67.

69. Надежность механических систем и конструкций при случайных воздействиях / А.С.Гусев, А.Л.Карунин, Н.А.Крамской, С.А.Стародубцева. М.: МГТУ «МАМИ», 2000. - 284 с.

70. Когаев В.П., Махутов Н.А., Гусенков А.П. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность: Справочник. М.: Машиностроение, 1985. — 224 с.

71. Новожилов В.В. Основы нелинейной теории упругости. — Л.-М.: Гостехиздат, 1948. 211 с.

72. Рудых О.Л., Соколов Г.П., Пахомов В.Л. Введение в нелинейную строительную механику. М.: Изд-во АСВ, 1998. - 103 с.

73. Голованов А.И., Тюленева О.Н., Шигабутдинов А.Ф. Метод конечных элементов в статике и динамике тонкостенных конструкций. — М.: Физматлит, 2006. 392 с.

74. Махутов Н.А. Деформационные критерии разрушения и расчет элементов конструкций на прочность. — М.: Машиностроение, 1981. 272 с.

75. Махутов Н.А., Серегин А.С. Механика деформирования: Учебное пособие. -М.: МГАТУ, 1993. 63 с.

76. Труш Е.И. Неоднородные по толщине сферические оболочки в неравномерном температурном поле / Тепловые напряжения в элементах конструкций. Докл. науч. совещания. Вып. 10. — К.: Наукова думка, 1970. -С. 268-274.

77. Шульга Н.А. Температурное поле регулярной слоистой полуплоскости / Тепловые напряжения в элементах конструкций. Республ. межвед. сб. Вып. 15. К.: Наукова думка, 1975. - С. 146-148.

78. Мотовиловец И.А., Новикова A.M. Температурное поле орто-тропной оболочки переменной толщины / Тепловые напряжения в элементах конструкций. Республ. межвед. сб. Вып. 15. — К.: Наукова думка, 1975. -С. 149-153.

79. Вигак В.М. Решение стационарной и нестационарной задач теплопроводности для кругового полого тора / Тепловые напряжения в элементах конструкций. Республ. межвед. сб. Вып. 15. К.: Наукова думка, 1975.-С. 156-161.

80. Стрюк В.К. Термоупруго-пластическое напряженное состояние толстостенного цилиндра конечной длины / Тепловые напряжения в элементах конструкций. Докл. науч. совещания. Вып. 10. — К.: Наукова думка, 1970.-С. 57-67.

81. Коляно Ю.М., Скородинский В.А. Температурные напряжения в круговой пластинке с подкрепленным краем / Тепловые напряжения в элементах конструкций. Докл. науч. совещания. Вып. 10. — К.: Наукова думка, 1970. С. 230-236.

82. Кулаков В.М., Попович В.Е. Неравномерно нагретые круговые пластины с переменными упругими параметрами / Тепловые напряжения в элементах конструкций. Докл. науч. совещания. Вып. 10. К.: Наукова думка, 1970. - С. 237-242.

83. Чернышенко И.С., Шнеренко К.И. О напряженном состоянии гибких оболочек вращения при осесимметричном нагреве / Тепловые напряжения в элементах конструкций. Докл. науч. совещания. Вып. 10. — К.:

84. Наукова думка, 1970. С. 275-281.

85. Прохоренко И.В., Пискун В.В. Термоупруго-пластическое состояние оболочек вращения при повторных нагружениях / Тепловые напряжения в элементах конструкций. Республ. межвед. сб. Вып. 13. К.: Наукова думка, 1973. - С. 36-38.

86. Савченко В.Г., Шевченко Ю.Н. Упруго-пластическое напряженное состояние длинных многослойных цилиндров с учетом кратковременной ползучести / Тепловые напряжения в элементах конструкций. Республ. межвед. сб. Вып. 13. К.: Наукова думка, 1973. - С. 38-42.

87. Подстригач Я.С., Пелех Б.Л., Сиренко И.Г. Экстремальные задачи термоупругости для ортотропных слоистых цилиндрических оболочек / Тепловые напряжения в элементах конструкций. Республ. межвед. сб. Вып. 13. К.: Наукова думка, 1973. - С. 67-70.

88. Бурак Я.И., Зозуляк Ю.Д. Определение оптимальной силовой нагрузки при локальном нагреве тонких оболочек вращения / Тепловые напряжения в элементах конструкций. Республ. межвед. сб. Вып. 13. — К.: Наукова думка, 1973. С. 71-75.

89. Мотовиловец И.А., Новикова A.M., Святенко О.И. Термонапряженное состояние цилиндрической оболочки, сопряженной с полусферой / Тепловые напряжения в элементах конструкций. Республ. межвед. сб. Вып. 13.-К.: Наукова думка, 1973.-С. 101-108.

90. Григоренко Я.М., Василенко А.Т., Панкратова Н.Д. Цилиндрические оболочки с переменными по направляющей параметрами в температурном поле / Тепловые напряжения в элементах конструкций. Республ. межвед. сб. Вып. 14. К.: Наукова думка, 1974. - С. 94-98.

91. Полищук Т.И. Термоупругость тороидальной оболочки / Тепловые напряжения в элементах конструкций. Республ. межвед. сб. Вып. 14. К.: Наукова думка, 1974. - С. 102-107.

92. Лободов В.В., Подгаец P.M. Решение вариационной задачи термоупругости для двухслойного полого цилиндра конечной длины / Тепловые напряжения в элементах конструкций. Республ. межвед. сб. Вып. 14. К.: Наукова думка, 1974. - С. 113-117.

93. Алексеева М.К. Напряженно-деформированное состояние кольцевых пластин при температурном нагреве / Тепловые напряжения в элементах конструкций. Республ. межвед. сб. Вып. 15. К.: Наукова думка, 1975.-С. 135-140.

94. Прибытков И.А. Теоретические основы теплотехники / И.А. Прибытков, И.А. Левицкий; Под ред. И.А. Прибыткова. — М.: Издательский центр «Академия», 2004. 464 с.

95. Прочность, устойчивость и колебания термонапряженных обо-лочечных конструкций / В.Ф.Грибанов, И.А.Крохин, Н.Г.Паничкин, В.М.Санников, Ю.И.Фомичев. -М.: Машиностроение, 1990. -368 с.

96. Гузь А.Н., Чернышенко И.С., Шнеренко К.И. Сферические днища, ослабленные отверстиями. К.: Наукова думка, 1970. - 324 с.

97. Осадчук В.А. Напряженно-деформированное состояние и предельное равновесие оболочек с разрезами. — К.: Наукова думка, 1985. 224 с.

98. Хечумов Р.А., Кеплер X., Прокопьев В.И. Применение метода конечных элементов к расчету конструкций. М.: Изд-во АСВ, 1994. - 353 с.

99. Полянин А.Д., Зайцев В.Ф. Справочник по нелинейным уравнениям математической физики. Точные решения. — М.: Физматлит, 2002. 400 с.

100. Полянин А.Д. Справочник по линейным уравнениям математической физики. — М.: Физматлит, 2001. — 320 с.

101. Боголюбов А.Н., Кравцов В.В. Задачи по математической физике. М.: Изд-во МГУ, 2005. - 350 с.

102. Тихонов А.Н., Самарский А.А. Уравнения математической физики. М.: Наука, 1977. - 256 с.

103. Каплун А.Б., Морозов Е.М., Олферьева М.А. ANSYS в руках инженера: Практическое руководство. М.: Едиториал УРСС, 2004. — 272 с.

104. Норри Д., де Фриз Ж. Введение в метод конечных элементов. — М.: Мир, 1981.-304 с.

105. Оден Дж. Конечные элементы в нелинейной механике сплошных сред. М.: Мир, 1976. - 464 с.

106. Сегерлинд JL Применение метода конечных элементов. — М.: Мир, 1979.-392 с.

107. Джонсон Маклей. Сходимость метода конечных элементов втеории упругости // Прикладная механика. Сер. Е. 1968. - № 2. - С. 68-72.

108. Корнеев В.Г. Сопоставление метода конечных элементов с вариационно-разностным методом решения задачи теории упругости // Известия ВНИИГ. 1967. - № 83. - С. 287-307.

109. Расчет упругих конструкций с использованием ЭВМ. — Л.: Судостроение, 1976.-Т. 1.-280 е.; Т.2.-304 с.

110. Горбачев К.П. Метод конечных элементов в расчетах прочности. Л.: Судостроение, 1985. - 156 с.

111. Григолюк Э.И., Носатенко П.Я., Омельченко М.Н. Об устойчивости конечно-элементного решения задач механики композитных конструкций // Изв. Вузов. Машиностроение. — 1989. № 8. - С. 3-6.

112. Молчанов И.Н., Николенко Л.Д. Основы метода конечных элементов. К.: Наукова думка, 1989. — 272 с.

113. Зенкевич О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимация. -М.: Мир, 1986.-318 с.

114. Григоренко Я.М., Мукоед А.П. Решение нелинейных задач теории оболочек на ЭВМ. — К.: Вища школа, 1983. — 286 с.

115. Гейтвуд Б.Е. Температурные напряжения применительно к самолетам, снарядам, турбинам и ядерным реакторам. — М.: Изд-во иностранной литературы, 1959. — 350 с.

116. Paris Р. С. A rational analytic theory of fatigue / P. C. Paris, M. P. Gomez, W. E. Anderson. // Trend Eng. Univ. Wash. -1961.-13, N1.-P. 9-14.

117. Paris P. A critical analysis of crack propagation laws / P. Paris, F. Erdogan. // Trans. ASME. J. Basic. Eng. 1963. - 85, N 4. - P. 528-534.

118. Колесников В. А. Основы инженерных расчетов на усталость / В. А. Колесников, Б. А. Кадырбеков. Алма-Ата: Мектеп, 1981. - 128 с.

119. Forman R. G. Numerical Analysis of Crack Propagation in Cyclic Loaded Structures / R. G. Forman, V. E. Kearnev, R. M. Engle. // Transactions of the ASME. 1976. - ser. D. - v. 89. - N 3. - P. 459-464.

120. Erdogan Е. Fatigue und Fracture of Cylindri cal Shells Containing a Circumferential Crack / E. Erdogan, M. Ratwani. // International Journal of Fracture Mechanics. 1970. - v. 6. - PP. u79-390.

121. Mc. Evily A. J. Phenomenological and Microstructural Aspects of Fatigue / A. J. Mc. Evily. // Microstructure and Design of Alloys. — London: Metals Society, 1974. P. 204.

122. WnukM. P. Prior-to-failure Extension of Flaws under Monotonic Pulsating Loadings / M. P. Wnuk. // Engineering Fracture Mechanics. 1973. -v. 15.-N2.-PP. 379-396.

123. Freudental A.M. Fatigue and Fracture Mechanism / A. M. Freudental // Engineering Fracture Mechanics. 1973. — v. 15. - N 2. — PP. 403-414.

124. Collipriest J. E. An Experimentalist View on the Surface Flaw Problem / J.E. Collipriest. // The Surface Crack. Physical Problems and Computational Solution. ASME, 1972. P. 43-62.

125. DaviesK. B. Development and Application of a Fatigue-crack-propagation Model Based on the Inverse Hyperbolic Tangent Function / К. B. Davies, С. E. Feddersen. // AIAA Paper N 74-368, 1974. 7 p.

126. Chu H. P. Fatigue Crack Propagation in a 5456-H117 Aluminum

127. Alloy in Air and Sea Water / H. P. Chu. // Transaction of the ASME, ser H.1974. v. 96. -N4.-P. 261-267.

128. Ярема С. Я. Аналитическое описание диаграммы усталостного разрушения материалов / С. Я. Ярема, С. И. Микитишин. // Физико-химическая механика материалов. — 1975. № 6. — С. 47-54.

129. Черепанов Г. П. Механика хрупкого разрушения / Г. П. Черепанов. М.: Наука, 1974. - 640 с.

130. Карзов Г.П., Леонов В.П., Тимофеев Б.Т. Сварные сосуды высокого давления: Прочность и долговечность. — Л.: Машиностроение, 1982. -287 с.

131. Партон В.З., Морозов Е.М. Механика упругопластического разрушения. — М.: Наука, 1985. 504 с.

132. Шаповалов Л.А. Моделирование в задачах механики элементов конструкций. М.: Машиностроение, 1990. — 288 с.

133. Махутов Н.А., Филатов В.М. Нормы расчета на прочность элементов реакторов, парогенераторов, сосудов и трубопроводов электростанций, опытных и исследовательских ядерных реакторов и установок. — М.: Металлургия, 1973.

134. Трещиностойкость и механические свойства конструкционных материалов технических систем / В.В.Москвичев, Н.А.Махутов, А.П.Черняев и др. — Новосибирск: Наука, 2002. — 334 с.

135. Шахмейстер Л.Г., Дмитриев В.Г. Теория и расчет ленточных конвейеров. — М.: Машиностроение, 1978. 385 с.

136. Власов В.З. Строительная механика тонкостенных пространственных систем. М.: Стройиздат, 1949. - 501 с.

137. Андреев А.В. Концентрация напряжений в деталях горнотранспортных машин. М.: Недра, 1968. - 83 с.

138. Андреев А.В. Расчет деталей машин при сложном напряженном состоянии. М.: Машиностроение, 1981. — 216 с.

139. Андреев А.В. Инженерные методы определения концентрации напряжений в деталях машин. — М.: Машиностроение, 1976. — 72 с.

140. Механическое оборудование заводов цветной металлургии. В 3-х частях. Ч. 1. Притыкин Д.П. Механическое оборудование для подготовки шихтовых материалов. М.: Металлургия, 1988. — 392 с.

141. А.с. № 288899 СССР, кл. В 02с 1/02. Дробящая плита щековой дробилки / А.И.Богацкий. Опубл. 08.12.70. Бюл. № 1.

142. А.с. № 355977 СССР, кл. В 02с 1/02. Щековая дробилка / Г.Н.Гундобин. Опубл. 23.10.72. Бюл. № 32.

143. А.с. № 186270 СССР, кл. В 02с /02. Привод щековой дробилки / Б.В.Клушанцев. Опубл. 12.09.66. Бюл. № 18.

144. А.с. № 183050 СССР, кл. В 02с /02. Устройство для регулирования размера выходной щели щековых дробилок / Б.П.Якунин. Опубл. 09.06.66. Бюл. № 12.

145. А.с. № 103257, кл. В 02с 01/02. Щековая камнедробилка с двумя подвижными щеками / Б.В.Клушанцев. Заявл. 9.04.55.

146. А.с. № 78304, кл. В 02с /02. Сдвоенная щековая дробилка / И.П.Тарасов. Опубл. 31.01.50.

147. А.с. СССР № 115319, кл. В 02с /02. Защитное устройство для щековой дробилки / Э.К.Волошин-Челпан. Заявл. 11.11.57.

148. А.с. СССР № 376115, кл. В 02с 4/02. Валковая дробилка /

149. A.И.Борохович, Л.А.Рудаков, В.А.Волков, Л.И.Финкелыитейн,

150. B.М.Левицкий, И.Д.Попов, А.С.Бакшинов. Опубл. 05.04.73. Бюл. № 17.

151. А.с. СССР № 278395, кл. В 02с 4/02. Валковая дробилка / И.Ф.Дун, И.Ф.Поддубский. Опубл. 05.08.70. Бюл. № 25.

152. А.с. СССР № 355978, кл. В 02с 4/02. Валковая дробилка / М.П.Язиков. Опубл. 23.10.72. Бюл. № 32.

153. А.с. СССР № 214298, кл. В 02с 4/02. Валковая дробилка / Ф.О.Стрелков, Д.Я.Ушеренко, М.С.Верткин. Опубл. 26.09.66. Бюл. № 11.

154. А.с. СССР № 366007, кл. В 02с 4/02. Валковая дробилка / Е.Н.Борщев, Ю.А.Хлестов. Опубл. 16.01.73. Бюл. № 7.

155. Процессы и аппараты химической технологии. Явления переноса, макрокинетика, подобие, моделирование, проектирование: В 5 т. Т. 2. Механические и гидромеханические процессы / Д.А.Баранов,

156. B.Н.Блиничев, А.В.Вязьмин и др.; Под ред. А.М.Кутепова. М.: Логос, 2002. - 600 с.

157. А.с. СССР № 68153, кл. В 02с 17/00. Вертикальная дробилка-мельница / Г.Г.Кантаев. Опубл. 31.03.47.

158. А.с. СССР № 1294376, кл. В 02с 17/00. Способ измельчения руд и устройство для его осуществления / А.Г.Дербас, Г.Н.Тенетко, Л.Г.Быков, М.П.Божко, В.Б.Коваленко, Г.Д.Каюн. Опубл. 07.02.90. Бюл. № 5.

159. А.с. СССР № 760999, кл. В 02с 17/00. Барабанная мельница /

160. C.Ф.Шинкоренко, Г.И.Пилинский, М.П.Краминский. Опубл. 07.09.80. Бюл. №33.

161. А.с. СССР № 710634, кл. В 02с 17/00. Шаровая мельница / Г.ПХомерики. Опубл. 25.01.80. Бюл. № 3.

162. А.с. СССР № 919732, кл. В 02с 17/00. Вихревая мельница / В.И.Горобец. Опубл. 15.04.82. Бюл. № 14.

163. Механическое оборудование заводов цветной металлургии. В 3-х частях. Ч. 2. Кохан Л.С. Механическое оборудование цехов для производства цветных металлов / Л.С. Кохан, А.И.Сапко, А.Я.Жук. М.: Металлургия, 1988.-328 с.

164. А.с. СССР № 919459, кл. F 27 В 5/06. Вращающаяся печь / Е.В.Коровкин. Заявл. 02.10.80.

165. А.с. СССР № 911957, кл. F 27 В 5/06. Вращающаяся печь / Е.В.Коровкин. Заявл. 15.07.80.

166. А.с. СССР № 911956, кл. F 27 В 5/06. Вращающаяся печь / Е.В.Коровкин. Заявл. 26.06.80.

167. А.с. СССР № 842365, кл. F 27 В 5/06. Вращающаяся печь / Е.В.Коровкин. Опубл. 30.06.81. Бюл. № 24.

168. А.с. СССР № 126891, кл. С 21 В 7/06. Лещадь доменной печи / Г.Г.Орешкин. Опубл. 30.06.60. Бюл. № 6.

169. А.с. СССР № 210887, кл. С 21 В 7/06. Футеровка колошника доменной печи / В.И.Стекачев, В.М.Грацилев, В.П.Гурьянов. Опубл. 08.11.68. Бюл. №7.

170. А.с. СССР № 222411, кл. С 21 В 7/08. Кожух доменной печи / И.И.Коробов, В.И.Коробов. Опубл. 12.10.73. Бюл. № 41.

171. А.с. СССР № 150528, кл. С 21 В 7/12. Качающийся желоб для одноносковой разливки чугуна из доменной печи / Е.В.Григорьев, Н.С.Григорьева. Опубл. 12.10.62. Бюл. № 19.

172. А.с. СССР № 87846, кл. С 21 В 7/08. Доменная печь с колошниковым устройством, опирающимся на колонны / Е.Х.Манаков. Заявл. 7.03.49.

173. А.с. СССР № 559956, кл. С 21 В 7/08. Устройство для восстановления горизонтальности фланца опорного колошникового кольца доменной печи / Э.Б.Смулаковский, А.А.Бахметьев. Опубл. 30.05.77. Бюл. № 20.

174. А.с. СССР № 286731, кл. С 21 С 5/42. Опорное кольцо конвертера / В.М.Шусторович, В.С.Вагин, Ф.В.Крайзингер, А.И.Зинский, В.М.Манов. Опубл. 06.01.73. Бюл. № 31.

175. А.с. СССР № 329208, кл. С 21 С 5/42. Корпус конвертера / В.В.Погорецкий. Опубл. 09.11.72. Бюл. № 7.

176. А.с. СССР № 290050, кл. С 21 С 5/42. Опора конвертера / В.В.Погорецкий, А.С.Брук. Опубл. 22.12.70. Бюл. № 2.

177. А.с. СССР № 439676, кл. F 21 В 3/10. Дуговая печь / А.Р.Бекетов, Г.С.Шубин, С.Г.Кунцов, Ю.Г.Кириков, А.Е.Поляков. Опубл.1508.74. Бюл. № 30.

178. Минцис М.Я., Поляков П.В., Сиразутдинов Г.А. Электрометаллургия алюминия. — Новосибирск: Наука, 2001. 368 с.

179. А.с. СССР № 1592403, кл. С 25 С 7/00. Электролизер / В.М.Амброжевич, Н.В.Гринберг, И.Л.Якштес, Е.М.Рабинович, Ю.И.Федотов. Опубл. 15.09.90. Бюл. № 34.

180. А.с. СССР № 1615231, кл. С 25 С 7/00. Электролизер / В.Л.Кубасов, Е.Г.Кремко, Л.Л.Никольская, Ю.А.Фролов. Опубл. 23.12.90. Бюл. № 47.

181. А.с. СССР № 1770455, кл. С 25 С 7/00. Электролизер / О.В.Лачинов, Е.И.Яшкин, Ю.Г.Фридер, Т.В.Галанцева, С.Ф.Ершов. Опубл. 23.10.92. Бюл. №39.

182. А.с. СССР № 1770454, кл. С 25 С 7/00. Электролизер / Е.И.Елисеев, А.И.Вольхин, В.В.Беннер, Ю.М.Галкин. Опубл. 23.10.92. Бюл. № 39.

183. А.с. СССР № 1774968, кл. С 25 С 7/00. Электролизер /

184. A.В.Абросимов, Ю.М.Аласкеров, Н.Н.Жаворонок, Л.М.Лосева, Ю.Н.Мамлясов, М.К.Распаев. Опубл. 07.11.92. Бюл. № 41.

185. А.с. СССР № 1702884, кл. F 27 В 7/28. -Вращающаяся печь /

186. B.Ф.Укакин, А.В.Увакин. Опубл. 10.03.95. Бюл. № 7.

187. А.с. СССР № 1527460, кл. F 27 В 7/28. Футеровка вращающейся печи / И.В.Кузьо, В.А.Пашистый, Я.А.Зинько, П.И.Ванкевич, В.С.Платонов. Опубл. 07.12.89. Бюл. № 45.

188. А.с. СССР № 808814, кл. F 27 В 7/28. Вращающаяся печь / Б.Л.Гордон, Ю.Д.Кузнецов, Н.П.Рунцо, Л.Б.Фридган, Е.А.Моденов. Опубл. 28.02.81. Бюл. № 8.

189. А.с. СССР № 1346934, кл. F 27 В 7/28. Футеровка вращающейся печи / Л.Т.Воробейчиков, Г.Т.Афанасенко, А.А.Охрем. Опубл. 23.10.87. Бюл. № 39.

190. Финкель В.М. Физика разрушения. М.: Металлургия, 1970.360 с.

191. Финкель В.М. Физические основы торможения разрушения. — М.: Металлургия, 1977. 360 с.

192. Концепция остановки трещины и ее применение / Дж.Хан, А.Розенфилд, К.Маршалл, Р.Хоагленд, П.Гелен, М.Каннинен / Механика разрушения. Быстрое разрушение, остановка трещин. Сб. статей. — М.: Мир, 1981.-С. 222-253.

193. Olso Е, Kyriakides S. Internal ring buckle arrestors for pipe-in-pipe systems // International Journal of Non-Linear Mechanics. — 2003. № 38. P. 267-284.

194. Crack arrest in rupturing steel gas pipelines / X.C.You, Z.Zhuang, C.Y.Huo, C.J.Zhuang, Y.R.Feng // International Journal of Fracture. 2003. -№ 123.-P. 1-14.

195. Шанявский А.А. Безопасное усталостное разрушение элементов авиаконструкций. Синергетика в инженерных приложениях. — Уфа: Монография, 2003. 803 с.

196. Махутов Н.А. Конструкционная прочность, ресурс и техногенная безопасность: В 2 ч. Новосибирск: Наука, 2005. - Ч. 1: Критерии прочности и ресурса. - 494 с.

197. Махутов Н.А. Конструкционная прочность, ресурс и техногенная безопасность: В 2 ч. Новосибирск: Наука, 2005. - Ч. 2: Обоснование ресурса и безопасности. - 610 с.

198. Моделирование прочности и разрушения несущих конструкций технических систем / С.В. Доронин, A.M. Лепихин, В.В. Москвичев, Ю.И. Шокин. Новосибирск: Наука, 2005. - 250 с.

199. Левин Д.М., Широкий И.Ф., Муравлева Л.В. Гигацикловая усталость // Изв. ТулГУ. Серия Физика. 2006. - Вып. 6. - С. 192 - 201.

200. Ботвина Л.Р. Гигацикловая усталость новая проблема физики и механики разрушения // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 2004. - т. 70, №4. - С. 41 - 51.

201. Акимов В.А., Новиков В.Д., Радаев Н.Н. Природные и техногенные чрезвычайные ситуации: опасности, угрозы, риски. — М.: ЗАО ФИД «Деловой экспресс», 2001. 344 с.

202. Кулебякин A.M., Ободан Н.И., Пацюк А.Г. Влияние осколочных повреждений на живучесть тонкостенных конструкций // Динамика и прочность тяжелых машин. Теоретические и экспериментальные исследования. Днепропетровск: ДГУ, 1989.- С. 74 — 76.

203. Методы оптимизации авиационных конструкций / Н.В. Бани-чук, В.И. Бирюк, А.П. Сейранян и др. — М.: Машиностроение, 1989 — 296 с.

204. Матвиенко Ю.Г. Модели и критерии трещиностойкости в проблемах безопасности и живучести // Проблемы машиностроения и надежности машин 2001. - №5. - С. 117 - 126.

205. Проектирование гражданских самолетов: Теория и методы / И.Я. Катырев, М.С. Неймарк, В.М. Шейнин и др.; Под ред. Г.В. Новожилова. М.: Машиностроение, 1991. - 672 с.

206. Тетельман А., Безунер П. Применение анализа риска к исследованию хрупкого разрушения и усталости стальных конструкций // Механика разрушения. Разрушение конструкций: Сб. статей. — М.: Мир, 1980. — С. 7-30.

207. Гордон Дж. Конструкции, или почему не ломаются вещи. — М.: Мир, 1980.-390 с.

208. Екобори Т. Научные основы прочности и разрушения материалов. К.: Наукова думка, 1978.-352 с.

209. Одинг И.А., Либеров К).П. Развитие повреждаемости в никеле при статическом растяжении // Изв. АН СССР. Металлургия и топливо. -1962.-№6.- С. 125-130.

210. Одинг И.А., Либеров Ю.П. Накопление дефектов и образование субмикротрсщин при статическом растяжении армко-жеолеза // Изв. АН СССР. Металлургия и горное дело.- 1964.-№ 1 .-С. 113-119.

211. Друккер Д. Континуальный подход к проблеме разрушенияметаллов II Механика (сб. пер.). 1964.- № 1.- С. 107-150.

212. Новожилов В.В. О пластическом разрыхлении // Прикладная математика и механика.- 1965. Т. 29, вып. 4. - С. 681-689.

213. Богданофф Дж., Козин Ф. Вероятностные модели накопления повреждений. М.: Мир, 1989.-344 с.

214. Березин А.В. Влияние повреждений на деформационные и прочностные характеристики твердых тел. М.: Наука, 1990. - 135 с.

215. Волков С.Д. Статистическая теория прочности. М.: Машгиз. 1960.- 176 с.

216. Александров А.П., Журков С.Н. Явление хрупкого разрыва. -М.: ГТТИ, 1933.

217. Качанов JI.M. О времени разрушения в условиях ползччести // Изв. АН СССР. ОТН. 1958. - № 8. - С. 26-29.

218. Работнов Ю.Н. Механизм длительного разрушения. В сб. «Вопросы прочности материалов и конструкций». - М.: Изд-во АН СССР. 1959.-С. 213-215.

219. Качанов JI.M. Основы механики разрушения. М. Наука. 1979.311 с.

220. Колмогоров B.JI. Напряжения, деформации, разрушение. М.: Металлургия. 1970. -229 с.

221. Пластичность и разрушение / Колмогоров B.JL, Богатой 4.А. Мигачев Б.А. и др. М.: Металлургия, 1977. - 365 с. •

222. Колмогоров В.В., Мигачев Б.А. Прогнозирование разрушения металлов в процессе горячей пластической деформации // Изв. АН СССР. Металлы. 1991. - № 3. - С. 124-128.

223. Колмогоров B.JL, Мигачев Б.А., Бурдуковский В.Г. Феноменологическая модель накопления повреждений и разрушения при различных условиях нагружения. Екатеринбург: ИМАШ УрО РАН, 1994. - 104 с.

224. Казаков Д.А., Капустин С.А., Коротких Ю.Г. Моделирование процессов деформирования и разрушения материалов и конструкций.

225. Нижний Новгород: Изд-во НГГУ, 1999. -226 с.

226. Замедленное разрушение металлоконструкций / В.Е.Михайлов, В.В.Лепов, В.Т.Алымов, В.П.Ларионов. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1999. - 224 с.

227. Броек Д. Основы механики разрушения. М.: Высшая школа, 1980. - 368 с.

228. Нотт Дж.Ф. Основы механики разрушения. М.: Металлургия, 1978. - 256 с.

229. Черепанов Г.П. Механика хрупкого разрушения. М.: Наука. 1974.-640 с.

230. Панасюк В.В. Механика квазихрупкого разрушения материалов. К.: Наукова думка. 1991.-416 с.

231. Вакуленко А.А., Качанов Л.М. Континуальная теория среды с трещинами // Изв. АН СССР. МТТ. 1971. -№ 4. -С. 156-166.

232. Глушко А.И. Исследование откола как процесса образования микропор // Изв. АН СССР. МТТ. 1978. -№ 5. - С. 132-140.

233. Ильюшин А.А., Победря Б.Е. Основы математической теории термовязкоупругости. М.: Наука, 1970. - 280 с.

234. Панин В;Е., Лихачев В.А., Гриняев Ю.В. Структурные уровни деформаций твердых тел. Новосибирск: Наука, 1985. - 229 с.

235. Итальянцев Ю.Ф. К вопросу термодинамического состояния деформируемых твердых тел. Сообщение 1. Определение локальных функций состояния // Проблемы прочности. 1984. - № 2. - С. 74-81.

236. Бабкин А.А., Белоусов И.Л. Прогнозирование роста приповерхностных усталостных трещин // Проблемы машиностроения и надежности машин. -1999. № 3. - С. 109-1161.

237. Игнатович С.Р., Нинасивинча Сото Ф. Стохастическая модель формирования неоднородности размеров рассеянных трещин. Сообщение 1. Стационарный рост трещин // Проблемы прочности. 1999. -№3. -С. 104-113.

238. Структурно-энергетические модели повреждаемости материалов при эрозии и усталости с учетом масштабных эффектов / Л.И. Погода-ев, В.Н. Кузьмин, К.К. Сейтказенова, В.П. Родионов // Проблемы машиностроения и надежности машин. — 2001. № 4. - С. 32-44.

239. Гадолина И.В. Исследование закономерностей накопления усталостных повреждений при нерегулярном нагружении // Вестник машиностроения. 1993. - № 4. - С. 3-6.

240. Сосновский Л.А. Об одной гипотезе суммирования усталостных повреждений // Заводская лаборатория. 1994. - № 7. - С. 35-36.

241. Пиняк И.С. Микро- и макроскорость роста усталостной трещины в сталях и сплавах под влиянием закрытия трещины // Проблемы прочности. 2002. - № 1. - С. 88-101.

242. Пиняк И.С. Аналитическое описание скорости роста усталостной трещины в металлах при различных асимметриях цикла нагружения // Проблемы прочности. 2001. -№5.-С 111-119.

243. Пиняк И.С. О достоверном уравнении второго участка кинетической диаграммы усталостного разрушения // Проблемы прочности. -1999. -№ 3. С. 83-87.

244. Прогнозирование роста внутренних усталостных трещин / В.В. Болотин, Б.В. Минаков, Г.Х. Мурзаханов, СВ. Нефедов // Проблемы машиностроения и надежности машин.- 1995.-№3.-С. 40-46.

245. Мокеева Г.И. Моделирование развития трещин усталости при нагружении смешанного типа // Проблемы машиностроения и надежности машин. 1997. - № 6. - С. 53-58.

246. Yucel Birol. A low-cycle fatigue approach to fatigue crack propagation // Journal of materials science. 1989. -№ 24. - P. 2093-2098.

247. Нестеренко Б.Г. Расчет роста усталостных трещин // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2007. - № 5. - С. 66-70.

248. Покровский В.В., Ткач Ю.В. Прогнозирование развития усталостной трещины при нерегулярном нагружении // Проблемы прочности.1994. -№ 8. -С. 3-16.

249. Васютин А.Н. Распространение физически коротких усталостных трещин и долговечность элементов конструкций. Сообщение 1 // Проблемы прочности. 1990. - № 9. -С. 3-16.

250. Дубровина Г.К, Соковнин Ю.П., Гуськов Ю.П., Соколов П. С, Волков С.Д. К теории накопления повреждений. Проблемы прочности «Наукова думка». Киев.- 1975.- №12.- С.21-24.

251. Волков С.Д., Гуськов Ю.П., Кривоспщкая В.И. и др. Экспериментальные функции сопротивления легированной стали при растяжении и кручении. Проблемы прочности. Наукова думка. Киев.- 1979. С. 3-6.

252. Волков С.Д., Дубровина С.Д. К механике разрушения. Сообщение 1. Проблемы прочности, Наукова думка. Киев.- 1980.- №8

253. Волков С.Д., Дубровина СД. К механике разрушения. Сообщение 2. Проблемы прочности, Наукова думка. Киев.- 1980.- №9.- С.41-45.

254. Дубровина С.Д. Некоторые задачи механики повреждений. Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.ф.-м.н. 1981. ИГиЛ СО РАН. Новосибирск. 14 с.

255. Б.В. Горев. Высокотемпературная ползучесть конструкционных сплавов и ее приложение к формообразованию крупногабаритных деталей. Автореферат диссертации д.т.н. 2003. ИГиЛ. СО РАН, Новосибирск .32с