Достижения в области автомобилестроения
Открытый доступ

Абстрактный

Анализ повреждений и прогнозирование срока службы стальных прядей

Abdeljalil Jikal

Стальные канаты широко используются в качестве основы нескольких гражданских инженерных сооружений. Во время эксплуатации они подвергаются различным механизмам повреждения, но коррозионная усталость является основным механизмом, вызывающим их выход из строя. С этой целью были проведены экспериментальные испытания на растяжение на образцах первичных стальных прядей и других, поврежденных коррозией в разное время, чтобы оценить влияние коррозии на их механическое поведение. Испытательные пряди были взяты из подъемного троса 19*7. Кроме того, на основе моделей повреждений, используемых в этом исследовании, были определены стадии развития повреждений и критический срок службы корродированной стальной пряди для предиктивного обслуживания. Результаты показывают значительную потерю жесткости и снижение предельного остаточного напряжения с увеличением уровня коррозии. Таким образом, посредством оценки предельного напряжения троса, поврежденного коррозией в течение срока его службы, инженеры могут оценить возможность поддержания конструкции в эксплуатации и определить время его удаления. Они состоят из многопроволочных прядей, скрученных вместе, чтобы сформировать структуру с огромными механическими свойствами, сочетающую высокую осевую прочность, жесткость и крутильную гибкость. В большинстве случаев применения канаты подвергаются различным механизмам повреждения. Одним из таких механизмов является коррозия, которая может ускорить повреждение компонентов кабеля и привести к резкому и непредвиденному отказу. В этой связи были проведены экспериментальные испытания на растяжение нескольких образцов прядей; один образец был чистым, а другие были подвергнуты коррозии путем погружения четко определенного количества прядей в растворы серной кислоты. Исследуемые пряди были извлечены из невращающегося стального каната 19 * 7. Статическое повреждение позволяет отслеживать эволюцию остаточных напряжений поврежденных образцов с различными уровнями коррозии. На основе предельного остаточного напряжения и предела выносливости чистой пряди было изучено влияние коррозии на предел выносливости пряди путем построения кривых SN в соответствии с единой теорией. Полученные результаты позволили оценить механическое поведение пряди в коррозионной среде при статическом напряжении и предсказать количество циклов, при которых прядь разорвется. Эта процедура позволяет прогнозировать срок службы этой конструкции в коррозионных условиях. Она также помогает создать надежную систему технического обслуживания, которая обеспечивает безопасную и надежную рабочую среду.