Доклады о будущих и современных технологиях
РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПОЛИМЕРНОЙ оболочки, сформированной внутри стальной трубы
Н. Н. Соболев, С. А. Петерсон
Научный руководитель - С. А. Петерсон, д-р техн. наук, профессор Ярославский государственный технический университет
При ремонте изношенных напорных и самотечных водопроводных сетей широко используется метод, при котором внутри стальной трубы формируется жесткая полимерно-армированная оболочка.
Формирование жесткой полимерной оболочки происходит в результате подачи в трубопровод горячей воды под давлением. После полимеризации полимера и снятия внутреннего давления в материале возможно образование трещин.
Появление трещин в полимерной оболочке во многом объясняется невозможностью усадки материала в результате его перехода из жидкого в твердое состояние и охлаждения. Дело в том, что при затвердевании полимерного материала последний за счет сил адгезии оказывается приклеенным к поверхности стальной трубы, что мешает его усадке.
В результате в материале возникают растягивающие напряжения. Однако, определить возникающие напряжения только с помощью уравнений статики не представляется возможным. Поэтому для её решения нами составлено дополнительное уравнение совместной деформации полимерной и стальной оболочек. В результате получены аналитические зависимости для определения меридиональных и окружных напряжений, возникающих в стенке полимерной трубы.
Численные расчеты величины этих напряжений и их сравнение с экспериментальными данными показали большую вероятность разрушения материала полимерной оболочки при её формировании внутри стальной трубы.
