Методы расчета сварочных деформаций и напряжений судовых корпусных конструкций с применением метода конечных элементов, решений тепловой и деформационной задачи тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.08.04, доктор технических наук АЛФЕРОВ, Валентин Иванович

• АЛФЕРОВ, Валентин Иванович
• доктор технических наук
• 2013

Оглавление диссертации доктор технических наук АЛФЕРОВ, Валентин Иванович

Введение к диссертации и постановка задачи.

1. История изучения вопросов, затронутых в диссертации.

1.1 Основы тепловых расчетов применительно к условиям сварки.

1.2 Упрощенные инженерные расчетные схемы нагрева металла сварочными источниками тепла.

1.3 Анализ ограничений и недостатков методов расчетов остаточных сварочных деформаций, регламентируемых РД 5.9807-93.

2. Метод расчета сварочных деформаций судовых корпусных конструкций с применением МКЭ в статической постановке.

2.1 Обоснование эквивалентных сил и узловых нагрузок, вызванных продольными и поперечными укорочениями в сварных монтажных швах.

2.2 Тестовые примеры расчета сварочных деформаций узлов корпусных конструкций.

3. Моделирование процесса сборки и сварки корпусных конструкций и разработка мероприятий по компенсации и снижению сварочных деформаций.

3.1 Расчет остаточных деформаций полу объемной секции днища.

3.2 Расчетная оценка сварочных деформаций днищевого и палубного блоков корпуса крупнотоннажного судна.

3.2.1 Учет конструктивных особенностей блоков при построении расчетных моделей МКЭ.

3.2.2 Результаты расчетов остаточных сварных деформаций блоков корпуса крупнотоннажного судна.

3.3 Математическое моделирование остаточных сварочных деформаций корпуса танкера при постройке на стапеле.

3.3.1 Метод расчета сварочных деформаций при постройке корпуса танкера на стапеле.

3.3.2 Результаты расчета сварочных деформаций корпуса танкера при постройке на стапеле. Оценка возможности компенсации сварочных деформаций

3.4 Расчетное обоснование с применением МКЭ технологии изготовления оболочечных конструкций корпуса с целью обеспечения минимальных сварочных деформаций.

3.4.1 Конструктивные узлы сварных соединений и режимы сварки. Оценка параметров укорочений в монтажных соединениях.

3.4.2 Моделирование процесса сборки и сварки отсека корпуса и результаты расчета сварочных деформаций.

3.4.3 Технологические варианты 1 и 2.

3.4.4 Технологические варианты 3 и 4.

3.5 Расчетное обоснование технологии установки и вварки толстостенных комингсов в торо-сферическую оболочку при обеспечении технологических допусков на линейные размеры и эллиптичность.

3.5.1 Моделирование сборки и сварки узлов пересечения торо-сферической и цилиндрических оболочек.

3.5.2 Результаты расчетов остаточных деформаций при вварке комингсов в торо-сферическую оболочку.

3.6 Расчетная оценка сварочных деформаций при модернизации корпуса крупнотоннажного судна и обоснование технологических мероприятий по их снижению.

3.6.1 Математическое моделирование остаточных сварочных деформаций корпуса крупнотоннажного судна при замене секций в процессе его модернизации.

3.6.2 Результаты расчетов остаточных сварочных деформаций корпуса крупнотоннажного судна. Разработка технологических мероприятий по их снижению.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методы расчета сварочных деформаций и напряжений судовых корпусных конструкций с применением метода конечных элементов, решений тепловой и деформационной задачи»

Актуальность темы диссертации. Судостроение, в отличие от машиностроения, не обеспечивает удовлетворительной точности [1-5], [48], [61], гарантирующей минимальный уровень пригоночных работ. Для корпусных конструкций проблема точности определяется геометрическими погрешностями формы и размеров, которые подразделяются на систематические и случайные. Погрешности изготовления деталей и узлов по большей части являются случайными, хотя и могут иметь систематическую составляющую. Сварочные деформации, в частности, относятся к систематическим погрешностям, поскольку подчиняются определенным законам и могут быть оценены расчетом.

Согласно теории размерных цепей [108] для конструкции, состоящей из технологических звеньев, в случае распределения погрешностей звеньев по нормальному закону можно получить оценки погрешностей замыкающего звена (см. таблицу 1).

Таблица 1 Оценки погрешностей замыкающего звена размерной цепи [117]

Среднеариф - метическое значение Среднеквадратичное отклонение Предельное отклонение замыкающего звена Размер замыкающего звена

1 Для цепи со случайными погрешностями га 1=1 |/=т f=™ 9 - 6у Y= Y± — 2

2 Для цепи с одной систематической погрешностью т-1 i=i Ь=т-1 \i=m-l Y;=Y¡±^-1 ' 2

Предварительная оценка систематической погрешности, в частности, величины усадки в сварных соединениях, позволяет разработать технологические мероприятия по компенсации данного отклонения, что в целом может уменьшить предельное отклонение замыкающего звена. Для повышения эффективности работы судостроительных верфей также необходимо обеспечение системы контроля точности изготовления деталей, секций и блоков [134].

С целью минимизации стоимости постройки, сокращения сроков изготовления, снижения объема пригоночных работ при сборке и повышения качества изготовления конструкций параллельно с проектированием необходимо разрабатывать технологические процессы постройки корпуса, то есть осуществлять конструктивно-технологическое проектирование [97]. При этом важной задачей является обеспечение технологичности конструкций корпуса, включающей применение комплексной автоматизации и механизации, повышение точности технологических операций, снижение сварочных деформаций и сокращение трудоемкости пригоночных работ [36]. Однако, по ряду причин ЦКБ не решают задач конструктивно-технологического проектирования и не привлекают для этого специализированные научные организации. Решение указанных задач остается заботой судостроительных заводов.

Особенностью изготовления судовых корпусных конструкций, имеющих большие габаритные размеры, является применение значительного объема ручных пригоночных работ на всех этапах технологического процесса (при изготовлении узлов, секций, при постройке корпуса на стапеле). Это связано с жесткими допусками на величины сварочных зазоров, с большими величинами пооперационных погрешностей [1-5], [48-49], [61] и со сварочными деформациями конструкций [84], [89], [134]. При сборке корпуса из секций (блоков) в монтажных соединениях образуются "несовмещения" связей. Для их устранения и обеспечения необходимых сварочных зазоров применяют ручные пригоночные работы (причерчивание кромок, устранение припусков, подгибка концов связей, ручная сварка недоваренных участков и т. д.).

В результате сборки (с применением пригонки) и сварки монтажных стыков и пазов образуются "перегибы" связей в стыковых соединениях, а в крестовых соединениях -остаточные величины "несовмещений". На величины указанных отклонений от правильной геометрической формы установлены достаточно жесткие допуски, которые трудно исполнимы и поэтому желательно их расширение. Однако, стремление сделать конструктивные допуски "более технологичными" [56] не оправдано без специальных обоснований на базе исследования влияния допусков на прочность корпусных конструкций.

При известных параметрах статистических распределений погрешностей технологических операций, например, погрешностей изготовления секций корпуса, можно с применением размерного анализа оценить процентное количество связей, для которых понадобится ручная пригонка [48]. Результаты размерного анализа в процессе постройки корпуса на стапеле, выполненные в работе [123], показали, что сокращение пригоночных работ возможно при повышении точности изготовления секций и установки их на стапеле. Однако, повышение точности технологических операций связано с внедрением более точных технических средств и способов их выполнения, что не всегда оправдано экономически.

В указанной работе [123] и ряде других [1-2] на примере изготовления секций, оконтурованных "в чистый размер", показано, что в любом случае процент пригоночных работ в монтажных соединениях связей остается достаточно высоким, а применение более точных технических средств для контуровки секций не дает нужного экономического эффекта. Это позволяет сделать вывод, что недостаточно осуществлять "точную" контуровку секций, которые сами имеют остаточные деформации, а при установке на стапеле получают дополнительные линейные и угловые отклонения от штатного расположения. Для совмещения связей в монтажных соединениях все равно придется выполнять большой объем ручной пригонки. Поэтому постройка корпуса из секций, оконтурованных в "чистый размер" до сих пор не нашла сколько-нибудь широкого применения.

Совершенствование технологических процессов с учетом условий судостроительного предприятия (в том числе, точности технологических операций) возможно на базе применения расчетных методов оценки сварочных деформаций, разработки технологических мероприятий по их снижению (компенсации), а также на основе выбора из ряда вариантов наиболее оптимального процесса сборки и сварки, обеспечивающего снижение пригоночных работ и повышение качества изготовления конструкций [36]. Также необходимо установление вероятностных зависимостей объемов пригонки по наведению связей смежных секций (блоков) от величин допусков на отклонения размеров соединяемых элементов (в том числе, с учетом величин сварочных деформаций), допусков на отклонения секций от базовых плоскостей и допусков на смещения соединяемых элементов [5].

Таким образом, разработка рациональных технологических процессов изготовления судовых корпусных конструкций на основе расчетных методов оценоки сварочных деформаций с использованием МКЭ и вычислительной техники и оценка эффективности технологических мероприятий с применением размерного анализа является актуальной задачей.

Исследования показывают, что остаточные сварочные деформации оказывают существенное влияние на напряженное состояние, технологическую и конструктивную прочность связей корпуса [6-9], [120], [132], [135], негативно влияют на мореходные качества, на работу валопровода, усложняют докование [90] и пр. Дальнейшее развитие и совершенствование методов расчетов сварочных деформаций и напряжений также важно для оценки влияния "технологического фактора" на прочность судовых корпусных конструкций.

В связи с необходимостью оценки величин остаточных деформаций при изготовлении корпусных конструкций рассматривается один из важных и сложных классов температурных задач упруго-пластических деформаций конструкций, вызываемых нестационарными температурными полями Т (х, у, г, Температурное поле создает напряженное состояние, изменяющееся с течением времени и задача определения напряжений (деформаций) в таких случаях является динамической. При этом, если температурное поле вызывается только внешними и внутренними источниками, то расчеты полей температур и напряжений (деформаций) могут быть выделены в отдельные процедуры [125]. В диссертации рассматриваются несвязанные температурные задачи деформируемого тела.

Исследуемый класс температурных задач характеризуется следующими условиями: -температура в весьма ограниченной области тела изменяется в широких пределах; например, для металлов она может быть вблизи температуры их кипения;

-в неподвижной системе координат температурное поле подвижно и температура в каждой точке зоны нагрева изменяется во времени, охватывая весь цикл нагрева и остывания;

-в силу подвижности температурного поля оказываются подвижными зоны упругих, упруго-пластических и чисто пластических деформаций;

-в зоне более интенсивного нагрева физико-механические характеристики материала изменяются в широких пределах и важнейшие из них, например, механические характеристики в результате нагрева и остывания могут получить существенные необратимые изменения;

-в силу пространственного характера конструкции ее деформации и напряжения также носят сложный пространственный характер;

-остаточные напряжения и деформации, образовавшиеся после полного остывания конструкции, взаимодействуют с полем напряжений, вызванных внешней нагрузкой, что необходимо учитывать для обеспечения ее прочности и надежности.

Методы определения и предотвращения остаточных сварочных деформаций, действующие в судостроении и регламентируемые РД 5.9807-93 [116], разработаны еще в 5070 годы прошлого века. Главный недостаток существующих методик заключается в том, что упрощенные теоретические зависимости для температурных полей вынуждено применялись при исследовании деформационных процессов, происходящих при сварке относительно простых элементов конструкций типа массивных стальных изделий или пластин и др. Однако, реальные конструкции неизмеримо сложнее. Существующие методики не учитывали многие важные обстоятельства, в том числе, зависимость теплофизических и механических характеристик материала от температуры, сложную геометрию конструкции и граничные условия, теплоотдачу в окружающую среду. Методики расчетов сварочных деформаций оказались применимы, в основном, для сравнительно простых типовых узлов и плоских секций. Они неприменимы во многих случаях, в частности, при расчетах сварочных деформаций корпуса в процессе его сборки и сварки на стапеле и в случаях модернизации корпусов судов с большим объемом замены секций и др.

В последние 20-25 лет разработаны новые конструктивные материалы и новые способы сварки, к которым неприменимы рекомендации РД 5.9807-93 [116].

Методы расчетов сварочных деформаций, регламентируемые РД 5.9807-93, имеют еще один методический недостаток. Это-допущение о принципе разделения общей задачи определения сварочных деформаций на две составные части (термомеханическую и деформационную), что приводит к условному разделению процессов деформирования в собственно сварных швах и в остальной части конструкции. На самом деле деформации конструкции зависят от укорочений в сварных швах, определяемых параметрами сварочного процесса, но, в свою очередь, укорочения в сварных швах зависят от геометрии и жесткости конструкции и условий на ее границах. В реальных процессах подвижное температурное поле оказывает непрерывное воздействие на деформации конструкции вплоть до завершения сварки и остывания ее до температуры окружающей среды.

Для частичного исправления некоторых недостатков, в частности, для учета геометрических и жесткостных характеристик сложных пространственных конструкций были приняты другие подходы, разработанные автором при участии ЦНИИ ТС [10-13], [16], [22-23], [26-28], [33], [36-37] и основанные на использовании метода конечных элементов в статической постановке. Данная методика расчетов сварочных деформаций оказалась достаточно точной и полезной при расчетах сварочных деформаций пространственных конструктивных узлов и блоков, а также целого корпуса в процессе его сборки и сварки на стапеле и в случаях модернизации корпусов судов (кораблей) с большим объемом замены секций, что позволило разработать рекомендации по снижению остаточных деформаций с целью сокращения объема пригоночных работ и предложений по рационализации технологических процессов изготовления конструкций [20], [36]. Однако, при этом точность оценок остаточных напряжений с применением указанной методики остается в ряде случаев недостаточной, так как базируется по-прежнему на действующей РД 5.9807-93.

Дальнейшее усовершенствование расчетных методов оценки сварочных деформаций и напряжений целесообразно с применением решений термопластической задачи [18-19], [21], [24-25], [29], [31-32], [34-35], [38-39], [42], [134], [136-137], [43], позволяющей осуществить более детальное моделирование сложного сварочного процесса и получить более точные оценки деформаций и напряжений. Такая постановка задачи является достаточно новой, так как отсутствуют аналоги в отечественном корпусостроении.

Несмотря на значительные успехи, достигнутые в последние годы в изучении процессов образования сварочных напряжений и деформаций, а также в оценке их влияния на прочность сварных конструкций, многие вопросы еще остаются малоисследованными. В первую очередь это относится к вопросам количественной оценки развития упруго-пластических деформаций в металлах шва и околошовной зоны при выполнении сварных соединений конструкций. Современные представления о технологической прочности требуют четких сведений об указанных деформационных процессах в зависимости от конструктивных характеристик сварного соединения при различных видах, режимах и условиях сварки. Существующими методами (как экспериментальными, так и расчетными) можно получить весьма ограниченную информацию такого типа для зоны, подверженной воздействию высоких температур либо имеющей ограниченный доступ для постановки датчиков. Поэтому так важны сведения, полученные с применением термопластических решений, о деформационных процессах, протекающих вблизи сварочной ванны в металле шва и околошовной зоны, где возможно возникновение трещин и других повреждений.

Другая группа вопросов связана с оценкой взаимодействия сварочных напряжений и деформаций с внешней силовой либо температурной нагрузкой [53]. Интерес к таким оценкам возникает при изучении прочности сварных соединений, а также при исследовании влияния различных технологических операций на остаточные напряжения и деформации. Объективные условия для разработки и решения подобных задач возникли лишь в последние годы в связи с бурным развитием и увеличением мощности и быстродействия вычислительной техники. Это позволило перейти от количественного описания экспериментально достаточно изученных типовых сварных соединений к моделированию сборки и сварки сложных технологических процессов.

Таким образом, применение МКЭ и решений термопластической задачи также актуально и весьма перспективно для оценки прочности корпусных конструкций с учетом остаточных напряжений и деформаций.

Целью диссертационной работы является разработка практической методики и математических моделей с применением МКЭ для расчета сварочных деформаций пространственных секций, блоков и целых корпусов судов (кораблей) в процессе сборки и сварки в цехе, на стапеле, при модернизации и ремонте изношенных корпусов судов, пригодных для решения задач по снижению пригоночных работ в монтажных соединениях корпуса; методики расчета сварочных деформаций и напряжений с применением МКЭ и термопластических решений с учетом параметров теплового процесса сварки, нелинейных тепло-физических и механических свойств материала, сложной геометрии конструкции и теплообмена с окружающей средой; создание моделей МКЭ и рациональных алгоритмов решения термопластической задачи для оценки прочности конструктивных узлов и секций корпуса с учетом остаточных деформаций и напряжений.

Для достижения указанных целей требуется решение следующих задач:

1) Разработка метода расчета сварочных деформаций судовых корпусных конструкций с применением МКЭ в статической постановке, учитывающей пространственный характер конструкций и оценку величин продольных и поперечных укорочений (или эквивалентных внутренних усилий) в монтажных сварных швах на основе теории сварочных деформаций.

2) Разработка математических моделей плоских и объемных секций корпусов судов (кораблей) и выполнение с применением указанного метода расчетов сварочных деформаций в процессе сборки и сварки конструкций; разработка рекомендаций по снижению остаточных деформаций с целью сокращения пригоночных работ, а также предложений по рационализации технологических процессов изготовления секций с учетом технологических возможностей судостроительного завода-изготовителя.

3) Разработка математической модели корпуса танкера для оценки остаточных сварочных деформаций при постройке на стапеле блочно-секционным и блочным методами; разработка методики компенсации сварочных деформаций при постройке корпуса танкера на стапеле для обеспечения установленных допусков.

4) Разработка математических моделей отсеков корпуса при сборке и вварке в них крупногабаритных труб (КТ) и труб насыщения. Расчетное обоснование рекомендаций по обеспечению минимальных сварочных деформаций, предложений по рационализации технологического процесса сборки и сварки конструкций и обеспечению допусков на отклонения размеров.

5) Разработка математической модели корпуса крупнотоннажного судна при замене в процессе модернизации большого числа секций в четырех технологических районах. Расчетная оценка сварочных деформаций корпуса судна при выполнениии сборочно-сварочных работ и обоснование технологических мероприятий по их снижению.

6) Разработка метода исправления общих деформаций корпуса танкера в процессе капитального ремонта с использованием технологических средств в условиях горизонтального стапеля. Разработка технологии капитального ремонта и восстановления судов типа «река-море» секционным методом.

7) Разработка метода расчета сварочных напряжений и деформаций судовых корпусных конструкций с применением МКЭ и термопластических решений с учетом параметров теплового процесса сварки, нелинейных тепло-физических и механических свойств материала, сложной геометрии конструкции и теплообмена с окружающей средой. Разработка рациональных алгоритмов решения термопластической задачи, включающий выбор подходящего сочетания оболочечных и объемных КЭ и процедуру, обеспечивающую устойчивость вычислительного процесса решения деформационной задачи.

8) Разработка с применением термопластических решений математических моделей опытных образцов и балок, бортовой секции, цилиндрических и сферических резервуаров при ручной, полуавтоматической и автоматической сварке. Расчетное и экспериментальное исследование тепловых полей, временных и остаточных деформаций и напряжений.

9) Разработка алгоритма расчета прочности судовых корпусных конструкций с учетом остаточных напряжений и деформаций, вызванных сборкой и сваркой. Исследование влияния на прочность цилиндрической оболочки "технологического фактора" и оценка прочности палубы корабля при воздействии на нее экстремальной тепловой и силовой нагрузки.

10) Разработка метода расчетной оценки эффективности технологических мероприятий, направленных на снижение объемов пригоночных работ в монтажных соединениях судового корпуса на основе размерного анализа.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения, 5-ти приложений и списка литературы. Работа изложена на 346 страницах, содержит 27 таблиц и 190 рисунков. Список литературы составляет 157 источников.

Заключение диссертации по теме «Технология судостроения, судоремонта и организация судостроительного производства», АЛФЕРОВ, Валентин Иванович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основе полученных в диссертации теоретических результатов и сделанных научных выводов решена имеющая важное народно-хозяйственное значение научная проблема создания методов расчетов сварочных деформаций и напряжений, на использовании которых базируется разработка технологических мероприятий по уменьшению сварочных деформаций, сокращению объема пригоночных работ и повышению качества изготовления конструкции на различных этапах постройки судов, обоснование рациональных технологий и применение нового технологического оборудования, а также оценка влияния технологического фактора на прочность судовых корпусных конструкций.

Результатом диссертационного исследования являются следующие научные и прикладные результаты.

1. Метрологические исследования процессов изготовления судовых корпусных конструкций показывают, что низкая точность технологических операций, сварочные деформации и жесткие допуски на величины сварочных зазоров являются причиной значительного объема пригоночных работ на всех этапах технологического процесса. Уменьшение объема пригоночных работ возможно при повышении точности изготовления секций и установки их на стапеле в случае применения новых производственных технологий или нового более точного оборудования на основе следующих методических подходов: а) размерного анализа для определения результирующих отклонений при сборке узлов, секций и блоков, а также при постройке корпуса на стапеле; б) расчетных методик для оценки сварочных деформаций при изготовлении и ремонте судовых корпусных конструкций.

2. Автором выполнены измерения и сделаны оценки параметров статистических распределений результирующих отклонений связей в монтажных соединениях секций и блоков. Исследована возможность снижения процентного количества пригоняемых связей при сборке монтажных соединений корпуса при применении оптических методов разметки и контроля. Найдены вероятностные зависимости объема пригонки по наведению связей смежных секций (блоков) от величин допусков на отклонения размеров соединяемых элементов (в том числе, с учетом величин сварочных деформаций), допусков на отклонения секций от базовых плоскостей и допусков на смещения соединяемых элементов, позволяющие оценить эффективность технологических мероприятий по уменьшению объема пригоночных работ.

3. Оценка величин остаточных деформаций и напряжений, возникающих при сборке и сварке корпусных конструкций, необходима для решении ряда проблем: а) математического моделирования процесса сборки и сварки, обоснования рекомендаций по уменьшению (компенсации) сварочных деформаций и разработки рациональных технологических процессов с целью сокращения объема пригоночных работ; б) расчетного обоснования технологической и эксплуатационной прочности судовых конструкций с учетом влияния остаточных сварочных деформации и напряжений.

4. Действующие в судостроении методы определения и предотвращения остаточных сварочных деформаций, регламентируемые РД 5.9807-93[116], не учитывают зависимость теплофизических и механических характеристик материала от температуры, сложной геометрии конструкции и граничных условий, теплоотдачи в окружающую среду и применимы, в основном, для сравнительно простых узлов и плоских секций. С целью совершенствования методов расчетов сварочных напряжений и деформаций, в частности, для учета геометрических и жесткостных характеристик судовых конструкций разработан метод расчета в статической постановке с применение ЭВМ, метода конечных элементов и теории сварочных деформаций. В качестве расчетных нагрузок, возникающих в результате усадки в сварном шве, принимаются эквивалентные силы (или относительные укорочения) в продольном и поперечном направлениях.

5. С применением предложенного метода выполнено моделирование сборки и сварки днищевого и палубного блоков и целого корпуса крупнотоннажного судна при его модернизации в связи с заменой секций в четырех районах. С учетом условий судостроительного предприятия разработаны мероприятия по компенсации сварочных деформаций, обеспечивающих уменьшение объема пригоночных работ. В частности, предусмотрена сборка на электро-прихватках стыковых монтажных швов и скользящие соединения на "гребенках" в монтажных пазовых швах, что позволило исключить поперечные укорочения при сварке монтажных стыковых швов и свести к минимуму продольные деформации корпуса. Натурные измерения после завершения сборочно-сварочных работ показали хорошее согласование остаточных деформаций корпуса с расчетными данными. Также были выполнены требования к точности днищевого и палубного блоков при сборке с основным корпусом корабля.

6. Разработана методика расчетов сварочных деформаций конструкций корпуса танкера при постройке на стапеле блочно-секционным и блочным методами. Выполнено моделирование мероприятий по компенсации сварочных деформаций, заключающееся в корректировке высоты стапельных опор и положения секций в пространстве в процессе их сборки и сварки на стапеле. Расчеты показали, что деформации корпуса могут быть уменьшены в 5-6 раз, что подтверждается практикой постройки корпусов судов на Адмиралтейских верфях.

7. Выполнено моделирования процессов сборки и сварки ряда оболочечных конструкций: блока корпуса при вварке в него крупномасштабных труб (КТ), торо-сферической оболочки при вварке в нее толстостенных комингсов и др. Для указанных процессов разработаны технологические мероприятия по уменьшению сварочных деформации конструкций и обеспечению достаточно жестких допусков на отклонения размеров, на эллиптичность сечений и пр., что позволило существенно уменьшить объем пригоночных работ.

8. Разработан метод и технология исправления общих деформаций конструкции танкера типа "река-море" при капитальном ремонте изношенного корпуса. Метод рекомендует в зависимости от величины остаточного прогиба судна применить несколько кольцевых резов (до верхней палубы), вычислить параметры вертикальных перемещений стапельных тележек и провести подъем (опускание) частей корпуса, что позволяет уменьшить общие деформации до допустимого уровня. После сборки корпуса с установкой заделок и сварки в районах кольцевых резов проводится последующая замена изношенных секций днища, бортов и продольных переборок. Предложенное решение позволяет существенно сократить трудоемкость и стоимость ремонтных работ.

9. С целью повышения точности расчетных методов оценки сварочных деформаций и напряжений разработан метод, основанный на применении МКЭ и решений термопластической задачи. Разработаны алгоритмы расчета сварочных напряжений и деформаций судовых корпусных конструкций с учетом параметров теплового процесса сварки, нелинейных тепло-физических и механических свойств материала, сложной геометрии конструкции и теплообмена с окружающей средой. Расчет сварочных деформаций и напряжений с использованием указанного метода включает решение двух задач: а) определение температурных полей в процессе сварки и остывания конструкции; б) оценку деформаций и напряжений в конструкции под воздействием температурных полей.

10. Для уточнения некоторых допущений и параметров схемы решения тепловой задачи выполнены экспериментальные и расчетные исследования тепловых полей опытных образцов при автоматической сварке по методу "поперечная горка". Сопоставление расчетных и экспериментальных значений температур показало их достаточно близкую сходимость, что свидетельствует о правильном задании расчетного режима сварки.

11. Для решения тепловой задачи с использованием уравнения нестационарной теплопроводности разработан специальный алгоритм в соответствии с режимом сварки и технологией сборки, который позволяет рассчитать тепловые поля от начала сварки до полного остывания конструкции

12. Решение деформационной задачи с применением МКЭ основано на использовании теории упруго-пластических деформаций. При расчете сварочных деформаций конструкции под действием тепловых полей принят принцип последовательного прослеживания развития упруго- пластической деформации по шагам расчета через равные промежутки времени от начала сварки до полного охлаждения конструкции. Разработаны эффективные алгоритмы, обеспечивающие устойчивость численных решений на этапе деформационной задачи.

13. С применением термопластических решений было выполнено моделирование процесса сварки тавровой балки с целью оценки влияния технологических факторов на величины остаточных напряжений и деформаций при следующих условиях: а) при свободном опирании балки на стенде; б) при закреплении балки на стенде с помощью скользящих соединений, исключающих вертикальные перемещения; в) при виброобработке шва (давлением р = 350 МПа); г) при низкотемпературном отпуске (Т«650 °С). Анализ полученных результатов показал, что моделирование процесса сварки позволяет оценить расчетным путем эффективность применения указанных технологических приемов.

14. Выполнен расчет остаточных сварочных деформаций и напряжений бортовой секции при ее изготовлении в процессе трех технологических этапов в соответствие с заданными режимами автоматической, полуавтоматической и ручной сварки. Анализ результатов расчетов позволил сделать вывод о том, что применение термопластических решений позволило повысить точность вычислений сварочных деформаций и напряжений по сравнению с действующей расчетной методикой РД 5Р.9807-93.

15. Для уточнения некоторых допущений и параметров схемы решения тепловой задачи были выполнены экспериментальные и расчетные исследования тепловых полей при автоматической сварке опытных образцов. Сопоставление расчетных и экспериментальных значений температур показало их достаточно близкую сходимость, что свидетельствует о правильном задании расчетного режима сварки. Выполнено расчетное и экспериментальное исследование деформаций и напряжений в многопроходных швах опытного образца при сварке в среде углекислого газа. По результатам расчета остаточных напряжений в последнем проходе многопроходного сварного шва зафиксировано более высокие напряжения, чем в предыдущем проходе, что свидетельствует о влиянии высокотемпературного отпуска. Результаты тензометрирования методом сверления показали, что величины остаточных напряжений у сварного шва вблизи концов ребра близки к расчетным данным.

16. Разработаны алгоритмы, предназначенные для анализа сварочных деформаций и напряжений цилиндрических и сферических конструкций, обеспечивающие устойчивость вычислительного процесса при решении деформационной задачи. Выполнены расчеты сварочных деформаций и напряжений обечаек резервуаров при различных толщинах листов. Установлено, что характер объемного напряженного состояния, образующегося в сварном шве, зависит от величины погонной энергии сварки, условий теплообмена, жесткости элементов, входящих в сварное соединение, и условий на границе. Расчетные остаточные деформации обечаек соответствуют имеющимся литературным данным.

17. Выполнено сопоставление расчетных оценок поперечных укорочений в сварных швах малоуглеродистых сталей при автоматической сварке с опытными данными серии графиков в РД 5Р.9807-93. Выявлено, что относительные укорочения сварного шва в поперечном направлении по данным РД сильно завышены. Показано, что традиционные инженерные методы, основанные на упрощающих допущениях, не отражают в полной мере сложных процессов, происходящих в реальной конструкции и поэтому достоверная оценка сварочных деформаций и напряжений в ряде сложных случаев может быть получена лишь в процессе решения термопластической задачи с применением МКЭ. Необходима разработка предложений и дополнений к отраслевому документу РД 5Р.9807-93 в части расчетов сварочных деформаций судовых корпусных конструкций с применением МКЭ и решений термопластической задачи.

18. В практике проектирования судов не учитывается в явном виде влияние технологического фактора на прочность судовых конструкций. Согласно данным, полученным при испытаниях опытных образцов, остаточные сварочные напряжения способны оказать влияние на предельную прочность конструкций при действии внешней силовой нагрузки. Для оценки влияния технологического фактора на предельную прочность судовых корпусных конструкций разработаны алгоритмы, которые позволяет на основе единой расчетной модели МКЭ решить следующие задачи: а) выполнить расчет тепловых полей при сварке конструкции и ее последующем охлаждении; б) рассчитать остаточные напряжения и деформации с учетом нелинейных свойств материала под действием тепловых полей; в) выполнить расчет в физически и геометрически нелинейной области напряженно-деформированного состояния конструкции, имеющей отклонения от правильной геометрической формы и остаточные напряжения, полученные в процессе изготовления конструкции.

19. Выполнены расчетные оценки влияния технологического фактора на предельную прочность подкрепленной цилиндрической оболочки. Установлено, что в сравнении с условной идеальной конструкцией, не подверженной влиянию технологического фактора, остаточные сварочные деформации и напряжения снизили на 8.3% предельную нагрузку для конструкции, изготовленной из стали с пределом текучести <гт = 300 МПа. С учетом остаточных напряжений и геометрических отклонений двухволновой формы с амплитудой 5 мм предельная нагрузка для той же стали снизилась на 25.0 %. Результаты расчетов предельной прочности подкрепленной цилиндрической оболочки достаточно хорошо согласуются с имеющимися в литературе опытными данными, полученными при испытаниях аналогичных конструкций.

20. С применением термопластических решений выполнены расчеты прочности палубы корабля при воздействии на нее экстремальной тепловой и силовой нагрузки.

21. Дальнейшее развитие и применение термопластических решений целесообразно для исследования влияния технологического фактора на прочность судовых корпусных конструкций. Работа в направлении совершенствования методики позволит при накоплении статистики и при сопоставлении с данными испытаний опытных конструкций сократить объем натурных и модельных испытаний, а также уточнить величины допускаемых напряжений и оценить прочность конструкций корпусов судов после проведения ремонта с заменой изношенных секций.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук АЛФЕРОВ, Валентин Иванович, 2013 год

1. Адлерштейн, Л.Ц. Исследование параметров стыковых монтажных соединений секций корпуса судна // Труды ЦНИИ ТС. - 1970. - вып. 93

2. Адлерштейн, Л.Ц. Предварительная контуровка секций корпуса для установки их на стапеле без монтажных припусков// Л.Ц.Адлерштейн, С.В.Васюнин, В.Ф.Соколов // Технология судостроения. 1966. - № 8

3. Адлерштейн, Л.Ц. Совершенствование проверочных работ//Л.Ц.Адлерштейн, В.Ф.Соколов, Н.А.Толстова //Технология судостроения. 1967. - № 4

4. Алферов, В.И. О требованиях к точности конструкций при секционно- блочном методе строительства и ремонте корпусов судов // Судоремонт флота рыбной промышленности.- 1969. -№12. -С.27-30

5. Алферов, В.И. Требования к точности соединений секций при сборке корпусов судов // В.И.Алферов, В.Д.Мацкевич//Судостроение. 1970. - №9. - С.38-41

6. Алферов, В.И. Влияние технологических смещений связей на концентрацию напряжений в сварных соединениях при секционном методе судоремонта // Труды ЛКИ. 1968.- вып. 59. С.59-66

7. Алферов, В.И. Расчетное определение влияния технологических смещений на усталостную прочность сварных соединений // Труды ЛКИ. 1969. - вып. 66. - С. 11-18

8. Алферов В.И. Усталостные испытания сварных соединений с технологическими смещениями элементов//В.И.Алферов, В.Д.Мацкевич//Труды НТО Судпрома. 1970. - вып. 146.- С.25-32

9. Алферов, В.И. Исследование изгиба пластин крестового соединения со смещением и непрямолинейностью//В.И.Алферов, В.Д.Мацкевич//Труды ЛКИ. 1970. - вып. 71. - С.25-32

10. Алферов, В.И. Математическое моделирование процесса накопления сварочных деформаций при изготовлении конструкций танкера с применением метода конечных элементов//В.И.Алферов, В.С.Михайлов//Труды ЦНИИ им.акад.А.Н.Крылова. 1996. - вып. 3(287). - С.36-43

11. Алферов, В.И. Моделирование процесса образования сварочных деформаций сложных пространственных конструкций корпусов судов//В.И.Алферов, В.С.Михайлов//Труды 2-ой международной конференции и выставки морской инженерной техники МОРИНТЕХ. -1997. С.79-80

12. Алферов, В.И. Оценка сварочных деформаций при изготовлении крупногабаритных конструкций и корпусов судов с применением метода конечных элементов // В.И.Алферов, В.С.Михайлов//2-я Международная конференция по судостроению, 1С8'98. Секция

13. Прочность, надежность и ресурс корпусов судов и морских сооружений». Санкт-Петербург. 1998. - С.391-399

14. Алферов, В.И. Моделирование процесса исправления общих деформаций корпуса танкера "Волга-нефть" в процессе его реновации//В.И.Алферов, В.С.Михайлов// "Судостроение". 2007. - №1.С.54-59

15. Алферов, В.И. Оценка сварочных деформаций корпуса ТАВРК "Адмирал Горшков" и технологических мероприятий по их снижению//В.И.Алферов, В.П.Куликов,

16. В.С.Михайлов//Судостроение. 2008. - №1. - С.47-51

17. Алферов, В.И. Расчетная оценка сварочных деформаций блоков носового обтекателя и трамплина корпуса ТАВКР "Адмирал Горшков"//В.И.Алферов, В.П.Куликов,

18. B.С.Михайлов//Судостроение. 2008. - №3. - С.49-53

19. Алферов, В.И Методика расчета сварочных деформаций корпусных конструкций с применением МКЭ в статической постановке//Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова. 2009. -вып. 42(326). -С.93-116

20. Алферов, В.И. Расчетное обоснование с применением МКЭ технологии изготовления оболочечных конструкций с целью обеспечения минимальных сварочных деформаций // В.И.Алферов, В.П.Куликов, В.С.Михайлов//Морской вестник. 2008. - №2(26). - С.92-96

21. Алферов, В.И. Расчетная оценка с применением МКЭ остаточных деформаций и напряжений при изготовлении корпуса глубоководного аппарата//В.И.Алферов,

22. В.С.Михайлов//Конференция по строительной механике корабля памятипрофессора П.Ф. Папковича. 26-27 ноября 2009. - Санкт-Петербург. - С. 134-136

23. Алферов, В.И. Соотношение инженерных методов и термопластических решений с применением МКЭ для расчетов сварочных напряжений и деформаций судовых корпусных конструкций // Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова. 2009. - вып. 41(325). - С.41-61

24. Алферов, В.И. Применение МКЭ и решения термопластической задачи для расчетов сварочных напряжений и деформаций обечаек резервуаров с использованием технологии односторонней автоматической сварки//В.И.Алферов, Н.А.Стешенкова//Труды ЦНИИ им. акад.

25. A.Н. Крылова. 2009. - вып. 41(325). - С.63-84

26. Алферов, В.И. Разработка рациональных технологических процессов изготовления судовых корпусных конструкций на основе расчетных оценок сварочных деформаций с использованием МКЭ и вычислительной техники//В.И.Алферов, В.П.Куликов,

27. В .С .Михайлов//Судостроение. 2009. - №6. - С.29-33

28. Алферов, В.И. Применение МКЭ для решения тепловой и деформационной задач расчета сварочных деформаций судовых корпусных конструкций//В.И.Алферов, Н.А.Стешенкова//Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова. 2010. - вып. 56(340). - С. 147-162

29. Алферов, В.И. О влиянии технологического фактора на напряженно-деформированное состояние и прочность судовых корпусных конструкций// В.И.Алферов,

30. B.М.Шапошников//Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова. 2010. - вып. 53(337). - С.5-12

31. Алферов, В.И. Применение МКЭ для расчета сварочных деформаций судовых корпусных конструкций //Морской вестник. 2010. - №4(36). - С.84-87

32. Алферов, В.И Расчетная оценка объемов пригоночных работ при сборке монтажных соединений судовых корпусных конструкций на основе размерного анализа //Судостроение. -2010. №6. - С48-52

33. Алферов, В.И. Расчетная оценка с применением МКЭ остаточных деформаций и напряжений при изготовлении корпуса глубоководного аппарата // В.И.Алферов,

34. В.С.Михайлов//Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова. 2010. - вып. 56(340). - С.132-146

35. Алферов, В.И. Применение МКЭ и термопластических решений для оценки остаточных сварочных деформаций и напряжений в сферической оболочке резервуара//В.И.Алферов, Н.А.Стешенкова//Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова. 2010. -вып. 55(339). -С.115-124

36. Андреев, С.А. Основы сварки судовых конструкций// С.А.Андреев, В.С.Головченко,

37. B.Д.Горбач, В.Л.Руссо // Санкт-Петербург. Судостроение. - 2006

38. Антоненко, С. В. Экспериментальное изучение формы килевой линии судов и работы стапелей в доках // Труды ДВПИ. 1971. - т.76.

39. Безухов, Н.И. Основы теории упругости, пластичности и ползучести//Высшая школа. -М., 1961.

40. Бондаренко, А.Д., Расчет сварных конструкций // КУБУЧ. 1933

41. Васюнин, C.B. Исследование результирующих погрешностей при изготовлении плоскостных секций корпуса судна // Труды ЦНИИ ТС. 1962. - вып. 35

42. Васюнин, C.B. К вопросу совершенствования средств измерений в судостроении//

43. C.В.Васюнин, В.Д.Змитрович //"Технология судостроения ". 1966. - №12

44. Винокуров, В.А. Сварочные деформации и напряжения//1968. Машиностроение, М.

45. Винокуров, В.А. Теория сварочных деформаций и напряжений//В.А.Винокуров, А.Г.Григорьянц//Машиностроение. М. 1984

46. Вологдин, В.П. Деформации и внутренние напряжения при сварке судовых конструкций/ЮБОРОНГИЗ НКАП. Москва. - 1945.

47. Гатовский, K.M. Определение сварочных деформаций и напряжений методом нулевых смещений. Автоматическая сварка. - 1973. - №6

48. Герчиков, Я.И. Опыт завода при сборке судна из оконтурованных секций // Труды НТО СП. Судпромгиз. - 1959. - т. VIII. - вып. 3

49. Глозман М.К. Опыт контуровки секций "в чистый размер"// "Производственно-технический сборник". 1957. - вып. 3-4

50. Глозман, М.К. Определение технологических допусков на размеры конструкций корпусов // Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции//" Проектирование судовых корпусных конструкций". Николаев. - 1983

51. Глозман, М.К. Постройка корпуса на стапеле//М.К.Глозман, В.Ф.Соколов //"Судпромгиз". Ленинград. - 1961.

52. Глозман, М.К. Технологичность конструкций корпуса судна//М.К.Глозман, А.Л.Васильев//"Судостроение". Ленинград. - 1971.

53. Гунин, И. А. Влияние остаточных и температурных прогибов корпуса судна на изгибающий момент от внешних сил // Труды ЛИВТ. Л. - Речной транспорт. - 1960. - Вып. VI

54. Гунин, И. А. Обобщение данных по натурным замерам остаточного прогиба корпуса и установление его влияния на общую прочность судов // Труды ЛИВТ. Л. - Речной транспорт.- 1972. Вып. 135

55. Денисов, P.O. Применение математической статистики в технологии судового корпусостроения// Судостроение. Л. - 1965.

56. Дикун, В.Н. Сооружение шаровых резервуаров // В.Н.Дикун, ,А.Штейнблит//Москва.- Недра. 1987

57. Дормидонтов, В.К. Технология судостроения// В.К.Дормидонтов В.К., Т.В.Арефьев, Н.А.Киселева, В.К.Кузьменко, П.Г Лукьянов., Е.И.Никитин, С.М Турунов//"Государственное союзное издательство судостроительной промышленности". Ленинград. - 1962

58. Дунин-Барковский, И.В. Курс теории вероятности и математической статистики для технических приложений //И.В.Дунин-Барковский, Н.В.Смирнов// Наука. 1964

59. Справочник по производственному контролю в машиностроении // Под ред. Кутая А.К.//Машгиз. 1964

60. Дятлов, А.В. Внутренние напряжения в металлических конструкциях // ОНТИ, 1934

61. Зеленин, М.Н. Расчетная оценка деформаций, возникающих при вварке цилиндрических изделий в сферические конструкции, сравнение результатов расчетов с опытными данными // Вестник технологии судостроения. 2008. - №16

62. Зефиров, И.В. Исследование процесса оптической разметки мест установки деталей в судовых помещениях // Труды ЦНИИ ТС. 1965. - вып. 58

63. Ибнояминов, В.Р. Чувствительность конструкций корпусов подводной техники к несовершенствам изготовления // В.Р.Ибнояминов, В.М.Рябов, В.В.Шелюто В.В.// Труды международной конференции по судостроению. 1994

64. Ибнояминов, В.Р. Несущая способность прочных корпусов подводной техники с начальными несовершенствами формы//Линк. Санкт -Петербург. - 2007

65. Иванов, А.И. Теоретическое исследование распределения усадочных напряжений при сварке встык в зависимости от напрвления ведения сварки // Автогенный работник. 1934. - №12

66. Ильюшин, A.A. Пластичность. Основы общей математической теории // Изд-во АН СССР. М. - 1963

67. Карзов, Г.П. Физико-механическое моделирование процессов разрушения // Г.П.Карзов, Б.З.Марголин, В.А.Шевцова // Политехника. СПб - 1993

68. Карзов, Г.П. Сварные сосуды высокого давления (прочность и долговечность)// Г.П.Карзов, В.П.Леонов, Б.Т.Тнмофеев Б.Т.// Машиностроение. J1. - 1982

69. Короткин, Я.И. Изгиб и устойчивость пластин и круговых цилиндрически оболочек // Я.И.Короткин, А.З.Локшин, Н.Л.Сиверс//Судпромгиз. 1955

70. РД5.1111-79 Корпуса металлических судов и кораблей. Основные требования к средствам и методам измерений линейных и угловых размеров.

71. Кихара, X. Влияние остаточных напряжений на проблемы неустойчивости // Х.Кихара, Ю.Фуджита// Сб. докладов XIII Конгресса МИС//Машгиз. М. - 1962

72. Копельман, Л.А. Основы теории прочности сварных конструкций//Санкт-Петербург. -Лань. -2010

73. Крейн, Ф. Основы теплопередачи // Ф.Крейн, У.Блэк//М. Мир. - 1983

74. Кудрин, А.И. Исследование устойчивости ребристых оболочек в упруго-пластическом состоянии // А.И.Кудрин А.И., Палий, О.М.// Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова. 1959. - вып. 149

75. Кудрявцев, П.И. Остаточные сварочные напряжения и прочность соединения // Машиностроение. М. - 1964

76. Кузьминов, С.А. Сварочные деформации судовых корпусных конструкций // Судостроение. Л. - 1974

77. Кузьминов, С.А. Определение поперечных деформаций при многопроходной сварке листов из алюминиевых и других сплавов // С.А.Кузьминов, В.С.Михайлов//Научно-технический и производственный сборник. 1962. - №5

78. Луи, X. Влияние остаточных напряжений на явление неустойчивости металлоконструкций //Х.Луи, У.Массоне//Сб. докладов XIII Конгресса МИС// Машгиз. М. -1962

79. Махненко, В.И. Расчет температурного режима при наплавке кругового цилиндра мощным быстродвижущимся источником // Автоматическая сварка. 1969. - №11

80. Махненко, В.И. Расчетные методы исследования кинетики сварочных напряжений и деформаций //Наукова думка. Киев. - 1976

81. Мацкевич, В.Д. Сборка и сварка корпусов судов // Судостроение. JI. - 1968

82. Михайлов, B.C. Математическое моделирование остаточных сварочных деформаций при изготовлении корпусов судов // В.С.Михайлов, В.И.Алферов// Судостроение. 1998. - №2. -С.49-53

83. Михайлов, B.C. Оценка сварочных деформаций при изготовлении крупногабаритных конструкций и корпусов судов с применением метода конечных элементов // В.С.Михайлов, В.И.Алферов// Вестник технологии судостроения. 1999. - №5. - С.35-38

84. Небылов, В.М. Учет сварочных напряжений при расчете элементов конструкций на устойчивость // Автоматическая сварка. 1961. - №2

85. Недосека, А.Я. Влияние остаточных сварочных напряжений на изгиб круглых пластин // Автоматическая сварка. 1973, - №10

86. Николаев, Г.А. Сварочные конструкции // М. Машгиз. - 1951

87. Окерблом, Н.О. Термические и усадочные напряжения в сварных металлоконструкциях //Машгиз. М. - 1955

88. Окерблом, Н.О. Расчет деформаций металлоконструкций при сварке // M-JI, 1955

89. Окерблом, Н.О. Конструктивно-технологическое проектирование судовых конструкций/"Машиностроение". Москва. - 1964

90. Окерблом, Н.О. О расчете общей устойчивости сжатых сварных стержней // Автоматическая сварка. 1963. - №1

91. Остаточные напряжения (под ред. В.Р.Осгуда)// ИЛ. М. - 1964

92. Отраслевой стандарт ОСТ5.9324-89. Корпуса металлических судов. Точность изготовления узлов и секций.

93. Отраслевой стандарт ОСТ5.9079-80. Комплексная система контроля качества. Деформации местные сварных корпусных конструкций. Нормы и методы контроля.

94. Отраслевой стандарт ОСТ 5.9613-84."Корпуса металлических надводных судов. Проверочные работы при изготовлении на построечном месте. Технические требования".

95. Отраслевая нормаль ОН-7403. Работы проверочные при постройке на стапеле корпусов надводных кораблей и судов. Технические требования. Методы выполнения работ, 1969

96. Панин, В.И. Экспериментально-расчетная оценка остаточных сварочных деформаций турбинных водоводов ГЭС. "Автоматическая сварка". 2007. - №5

97. Патон, Е.О. и др. Усадочные напряжения при сварке цилиндрических сосудов // Автогенное дело, 1936

98. Петров, Г.Л. Теория сварочных процессов // Г.Л.Петров, А.С.Тумарев //Высшая школа, М. 1967 - т. I.

99. Поляков, В.В. Применение оптических приборов при механо-сборочных работах // В.В.Поляков, А.И.Сабинин, В.И.Большаков // Судостроение. 1960. - № 3

100. Роганов, A.C. Расчетное определение упругой линии корпуса судна при постройке // Сб. научных трудов ЛКИ "Вопросы изготовления, сварки и монтажа судостроительных конструкций". Л. - 1982. - вып. 177

101. Российский Речной Регистр. Правила. М. - 2002. - т. 1-4

102. Российский Морской Регистр Судоходства. Нормативно-методические указания по расчетам прочности морских судов // Сборник Нормативно-методических материалов. Санкт-Петербург. - 2002. - Книга 11

103. Рыкалин, H.H. Распределение температуры в элементах конструкции при сварке // Автогенное дело. 1938. - 5 и 7

104. Рыкалин, H.H., Тепловые основы сварки. Часть первая. Процессы распространения тепла при сварке // Издательство АН СССР, М., 1947

105. Рыкалин, H.H. Расчет тепловых процессов при сварке // М. Машгиз. - 1957

106. Рыкалин, H.H.Температурное поле разнородных материалов при сварке встык поверхностным источником тепла // Н.Н.Рыкалин, А.А.Углов // Физика и химия обработки материалов. 1964. - №6

107. РД 5Р.9807-93 Корпуса металлических судов. Методы определения и предотвращения остаточных сварочных деформаций.

108. РД 74-0105-25-82. Размерно-технологический анализ постройки корпуса судна. Методические указания.

109. Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры. ГОСТ 5264-80.

110. Сварка и свариваемые материалы. Справочник под ред. В.Н. Волченко// 1991.том 1

111. Современные глубоководные аппараты. Под ред. А.К.Сборовского и А.В.Кирсанова // ЦНИИ Информации и технико-экономических исследований. 1967

112. Справочник по производственному контролю в машиностроении // Под ред. Кутая А.К. Машгиз. - 1964

113. Соколов, В.Ф. Размерный анализ постройки корпуса судна на стапеле // В.Ф.Соколов, Л.Ц.Адлерштейн //Труды ЦНИИ ТС. 1970. - вып. №93

114. Столярский, Л.Л. К вопросу оптимизации уровней точности судовых корпусных конструкций// Л.Л.Столярский, В.Ф.Соколов //"Вопросы изготовления, сварки и монтажа судовых конструкций"// Труды ЛКИ. 1982. - вып. 177

115. Талыпов, Г.Б. Приближенная теория сварочных напряжений и деформаций. Изд-во ЛГУ.-Л, 1957

116. Талыпов, Г.Б. Сварочные деформации и напряжения//Л. Машиностроение. - 1973

117. Теплопроводность твердых тел//Справочник//А.С.хотин, Р.П.Боровикова, Т.В.Нечаева, А.С.Пушкарский А.С.//М. Энергоатомиздат.,- 1984

118. Томашевский, В.Т. Прочность подводной лодки // В.Т.Томашевский, О.Г.Асташенко, В.С.Яковлев//Изд-во ВМА им. адм. И.Г.Кузнецова. 1994.

119. Труфяков, В.И. Усталость сварных соединений // Наукова думка. Киев. - 1973

120. Ферстер, Э. Стальное судостроение//ОНТИ. Л. - М. - 1935

121. Физические свойства сталей и сплавов, применяемых в энергетике. Справочник под ред. Б.Е. Неймарка//- Энергия. М. - Л. - 1967.

122. Херц, Г. Исследование деформаций при сборке секций на примере супертраулера «Атлантик»//Г.Херц, В.Лонге, Х.Шиффер //Доклад на совместном научном симпозиуме специалистов судостроения ГДР и СССР (Росток, 1976)//ЦНИИТС. 1976.

123. Шелестенко, Л.П. Влияние собственных остаточных напряжений на устойчивость сварных стержней // ВНИИ Транспортного строительства. М. - 1956. - вып. №76

124. June 2008. - volume 1. - P. 11-23

125. Berheau, J. Finite element simulationof heat transfer// J.Berheau, R.Fortunier //JW. 2004

126. Brickstad B. A parametric study of residual stresses in multi-pass buttwelded stainless steel pipes // B.Brickstad, B.Josefson//International Journal of pressure Vessels and Piping. 1998. -№75. - P. 11 -25

127. Camilleri, Computational prediction of out-of-plane welding distorsion and experimental investigation // Camilleri, Comlecky and Gray// Journal of strain analysis. 2007. - 40. - P. 161-176

128. Cho, S.H. Analysis of residual stress in carbon steel weldment incorporating phase transformation // S.H.Cho, J.W.Kim // Science and Technology of Welding and Joining. 2002. -vol.7. -№4. -P.212-216

129. Fanous, J.F 3D finite element modelling of the welding process using element birth and element movement techniques // J.F.Fanous, M.Y Younan. A.S.Wifi //Pressure and Piping Division. -2002. -442. -P.165-172

130. Feng, Z. Processes and mechanisms of welding residual stress and distortion//Woodhead Publishing Limited, 2005

131. Fricke, S. Numerical weld modelling-a method for calculating weld-induced residual stresses // S.Fricke, E.Keim, J.Schmidt//Nuclear Engineering and Design. 2001. - 206. - P. 139-150

132. Jang, C.D. Prediction of welding deformations of stiffened panels // Journal of Engineering for Maritime Environment// C.D.Jang, S.H.Lee, D.E.Ko//2002. vol. 216. - №M2. - P. 133-143

133. Jung, G.H. Shell element based analysis predicting welding indused distorsion for ship panel // Journal of Ship Research. 2007. - 51:2. - P.128-136

134. Lindgren, L.E. Termo-mechanical FE butt welding of a cuper canister for spent nuclear fuel // L.E.Lindgren, H.A.Haggblad, B.L.Josefson, L.Karlson //Nuclear Engeneering and Design. -2002.-212.-P.401-408

135. Lindgren, L.E. Computational welding mechanics. Thermomechanical and microstructural simulations. WP. - 2007

136. Nicholson, D.W. Finite element analysis thermomechanics of solids. CRC Press. - 2003

137. Park, J.U. Development of module to predict the welding deformation of large steel sructures // J.U.Park, M.S.Chun, H.G.Suc//International welding and Joining conferense-Korea. -Vfy. - 2007

138. Qingyu, S. Development and application ofthe adaptive mesh technique in the three-dimensional numerical simulation of the welding process // S.Qingyu, L.Anti, W.Aiping // Journal of Material Processing Technology. 2002. - 121. - P.270-274

139. Runnemalm, H. Three- dimensional welding analysis using adaptive mesh scheme // H.Runnemalm, S.Huyn //Computer Methods Appl Mech Engr. 2000. - 181. - P.515-523

140. Yaghi, A. Weld simulation using finite element methods // A.Yaghi, A.Becker//The University of Nottingham. 2004

141. Wen, S.W. Finite Element Modeling of Residual Stress in Pipe Welds // S.W.Wen, D.C.Farrugia// Swinden Technology Centre. Moorgate. - Rotherham. - S60 3AR. - 2001

142. Welding simulation with ABAQUS. 2006

143. Imtaz, Khan Effect of welding induced residual stresses on ultimate strength of plates and stiffened panels// Imtaz Khan and Shengming Zhang //Ships and Offshore Structures. vol. 6. - № 4, 2011,- P.297-309