автореферат диссертации по энергетике, 05.14.03, диссертация на тему:Когерентно-оптические методы исследования деформаций и напряжений моделей и элементов конструкций ЯЭУ

На правах рукописи

ЩЕПИНОВ Валерий Павлович

КОГЕРЕНТНО-ОПТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ И НАПРЯЖЕНИЙ МОДЕЛЕЙ И ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ ЯЭУ

Специальность: 05.14.03 - «Ядерные энергетические установки, включая проектирование, эксплуатацию и вывод из эксплуатации»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва - 2004

Работа выполнена в Московском инженерно-физическом институте (Государственном университете)

Официальные оппоненты: Доктор технических наук, профессор

Разумовский И.А., ИМАШ им. A.A. Благонравова РАН, Москва;

Доктор технических наук, профессор Попов A.A., НИКИЭТ МАЭ, Москва;

Доктор технических наук, профессор

Платонов П.А., РНЦ «Курчатовский институт», Москва

Ведущая организация: ОКБ «Гидропресс» МАЭ, Подольск

Защита состоится « 24 » ноября 2004г. в 15 часов на заседании Диссертационного совета Д 212.130.04 в МИФИ по адресу: 115409, Москва, Каширское ш. 31, тел.324-84-98,323-91-67.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке МИФИ. Автореферат разослан « /»оК^ЯиР$ 2004г.

Просим принять участие в работе совета или прислать отзыв в двух экземплярах, заверенный печатью организации.

Ученый секретарь диссертационного совета,

д.ф-м.н., профессор

Е.М. Кудрявцев

пт 1

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Создание новых и усовершенствование существующих ядерных энергетических установок (ЯЭУ) сопровождается увеличением их мощности, маневренности, абсолютных размеров, усложнением конструктивных форм, расширением круга используемых материалов, увеличением температуры теплоносителя, а также повышением механических и тепловых нагрузок. Эти обстоятельства выдвигают на первый план задачу обеспечения требований безопасности при нормальных эксплутационных и аварийных режимах работы ЯЭУ. Введение дополнительных требований по безопасности АЭС в рамках национальных и международных нормативно-технических документов существенно повысило роль экспериментальных исследований напряженно-деформированного состояния (НДС) элементов конструкций ЯЭУ и их моделей.

Основными экспериментальными методами получения информации о НДС моделей и натурных узлов ЯЭУ являются: тензометрия, поляризационно-оптический, фотоупругих покрытий, хрупких тензочувствительных покрытий и ультразвуковой.

В настоящее время прогресс в области экспериментальной механики связан с новыми когерентно-оптическими методами - топографической и спекл интерферометрии, основанными на использовании когерентного лазерного излучения. Они позволяют осуществлять бесконтактные измерения трех компонент вектора перемещения точек шероховатой поверхности тела. Чувствительность метода топографической интерферометрии равна половине длины волны лазерного излучения, а спекл фотографии - основного метода спекл интерферометрии - среднему поперечному размеру спекла.

В настоящее время в НИКИЭТ подготовлены нормативно-технические документы по включению топографической и спекл интерферометрии в число экспериментальных методов исследования НДС элементов конструкций и моделей ЯЭУ. В связи с этим возникает необходимость рассмотрения различных путей их использования и классов задач, решаемых с их помощью.

Можно выделить три основных направления применения когерентно-оптических методов: использование результатов прямых измерений перемещений, разработка методов определения НДС элементов конструкций ЯЭУ и создание новых методов измерения деформаций и напряжений.

В первом из них исходную информацию в виде полей перемещений можно использовать для оценки жесткости различных элементов конструкций ЯЭУ и их моделей. Особо следует выделить задачу верификации пакетов прикладных программ численного моделирования НДС методом конечных элементов (МКЭ), так как с их помощью сначала рассчитывают трехмерные поля перемещений.

Второе направление связано с построением математических моделей определения деформаций и напряжений. Среди них в первую очередь следует выделить задачу измерения остаточных напряжений. Их надежное определение важно не только для прогнозирования состояния оборудования ЯЭУ, выработавшего ресурс, но также для обеспечения проектного ресурса. Другим примером эффективного использования данных измерений когерентно оптических методов является задача определения коэффициентов интенсивности напряжений (КИН) для поверхностных и сквозных трещин в зонах концентрации напряжений. Модели элементов конструкций ЯЭУ, изготовленные из низкомодульных материалов, широко используются для исследования деформаций и напряжений методами тензометрии и фотоупругости. Методами топографической интерферометрии и спекл фотографии можно получать информацию о полях перемещений в зонах трещин, расположенных в местах концентрации напряжений в моделях, и по ним определить КИН.

Третье направление, связанное с разработкой принципиально новых методов, иллюстрируется на примере обеспечения прочности и герметичности разъемных узлов соединений. Требуемая для этого информация о поверхности контакта и распределения контактных давлений может быть получена когерентно-оптическими методами.

Таким образом, разработка новых когерентно-оптических методов исследования деформаций и напряжений при различных видах нагружения элементов конструкций ЯЭУ и их моделей с целью повышения ресурса и безопасности их эксплуатации является актуальной задачей.

Целью работы является повышение ресурса и безопасности эксплуатации ЯЭУ путем увеличения точности и достоверности определения деформаций и напряжений в основных элементах реакторных установок на основе использования методов лазерной голографической и спекл интерферометрии..

Для достижения этих целей необходимо решить следующие задачи:

♦ разработать топографический интерферометр для измерения трех компонент вектора перемещения точек поверхности деформируемого тела;

♦ разработать методы регистрации нескольких полей перемещений на одной голограмме или спекл фотографии;

♦ разработать оборудование для исследования собственных частот и форм колебаний оболочечных конструкций ЯЭУ в жидкости;

♦ разработать методику определения коэффициента интенсивности напряжений (КИН) К]-, для поверхностных трещин в оболочках по измеренным линейным и угловым перемещениям ее берегов и для сквозных трещин, найденных с помощью весовых функций, определенных методом голографической интерферометрии;

♦ разработать методику измерения остаточных напряжений методом зондирующих отверстий по данным голографических измерений;

♦ теоретически и экспериментально исследовать закономерности изменения контраста полос в методах голографической интерферометрии и спекл фотографии при случайном изменении микрорельефа поверхности тела;

♦ на основе использования несущих полос и оптических схем вычитания изображений в голографической интерферометрии и спекл фотографии разработать новые методы измерения поверхности контакта;

♦ на основе экспериментального исследования влияния контактных давлений на контраст полос в методах топографической интерферометрии спекл фотографии разработать методы измерения контактных давлений;

♦ используя топографическую интерферометрию, разработать методику визуализации и количественной оценки степени кавитационной эрозии для образцов с шероховатыми поверхностями.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. На основе использования отражательных голограмм разработан оригинальный топографический интерферометр «Конус», позволяющий измерять три компоненты вектора перемещения точки поверхности деформируемого тела, диффузно рассеивающего свет.

2. Разработана методика и оборудование [A.C. №1509820] для исследования собственных частот и форм колебаний маломасштабных моделей элементов конструкций ЯЭУ на воздухе и в жидкости.

3. Разработаны оригинальные методы регистрации нескольких полей перемещений на одной голограмме с использованием различных ее участков и на одной спекл фотографии [A.C. №1617399].

4. Разработаны методики определения КИН Kj для поверхностной трещины и определения весовых функций для сквозных трещин в оболочечных конструкциях ЯЭУ по линейным и угловым перемещениям, измеренным методами голографической интерферометрии и спекл фотографии.

5. Разработана методика для измерения остаточных напряжений методом зондирующих отверстий по данным топографических измерений.

6. Теоретически и экспериментально исследованы закономерности изменения контраста несущих полос в методах корреляционной голографической интерферометрии и спекл фотографии при случайном изменении микрорельефа поверхности тела.

7. На основе использования несущих полос и оптических схем вычитания изображений в голографической интерферометрии и спекл фотографии впер-

вые разработан комплекс методов измерения поверхности контакта и контактных давлений [А.С. №167566]. 8. На основе метода корреляционной голографической интерферометрии разработана оригинальная методика визуализации зон и количественной оценки степени кавитационной эрозии [А.С. №1239590, А.С. №1255918].

Методы исследования:

В основе комплекса разработанных методик исследования деформаций и напряжений моделей и элементов конструкций ЯЭУ лежит использование новых физических методов - оптической голографии и спекл эффекта. Тестирование разработанных автором методов проводилось на специально разработанных образцах и устройствах, с широким использованием численного моделирования методом конечных элементов. На специально созданных оптоэлек-тронных устройствах использовались различные алгоритмы обработки картин полос, для ввода которых в компьютер применялись камеры с ПЗС матрицами.

Практическая ценность и результаты работы:

♦ Результаты исследования деформирования металлической модели ГЦН ВВЭР-1000, проведенного с помощью топографического интерферометра «Конус», использованы для верификации вычислительного комплекса МКЭ «CORPUS», разработанного в Институте Реакторных Технологий и Материалов РНЦ «Курчатовский институт».

♦ На моделях внутрикорпусной шахты ВВЭР-1000 исследованы собственные частоты и формы колебаний для различных вариантов конструктивного исполнения среды (воздух, вода) и их закрепления. Результаты исследований использованы в ОКБ «Гидропресс».

♦ На полимерных моделях оборудования реакторной установки АСТ-500 -патрубкового соединения (модель БМ-399) и корпуса реактора (модель БМ-600), предназначенных для тензометрических исследований, определены КИН Kj для поверхностных трещин максимально допустимых размеров, изготовленных в зонах концентрации напряжений. Результаты исследований использованы в ОКБ «Машиностроения».

♦ Исследованы остаточные напряжения на внешней поверхности в зоне сварного соединения обоймы и тракта технологического канала реактора РБМК-1000. Данные использованы в ЦНИИТМАШ для верификации программного комплекса моделирования остаточных напряжений МКЭ.

♦ Исследованы остаточные напряжения на внешней и внутренней поверхностях образцов трубопроводов ДУ-300 первого контура реакторов РБМК-1000 Смоленской и Курской АЭС в зоне сварных швов до и после применения технологии обжатия, разработанной и запатентованной фирмой АЕА Technology Engineering Services Inc. (США).

♦ Методами голографической интерферометрии и спекл фотографии получены зависимости поверхности контакта от нагрузки и распределения контактных давлений при различных вариантах механического контакта макетов шаровых ТВЭЛов высокотемпературных газовых реакторов.

♦ Методами голографической и спекл интерферометрии определены осевые и радиальные перемещения точек фланца и заглушки, датчика положения линейного (ДПЛ), устанавливаемого в шаговых электромагнитных приводах системы управления и защиты верхнего блока реакторной установки ВВЭР-440. Экспериментально получено распределение контактных давлений по торцевой поверхности прокладки узла уплотнения ДПЛ. Результаты использованы в ОКБ «Гидропресс».

На защиту выносятся следующие основные положения:

♦ интерпретация топографических картин полос, основанная на аппроксимации дискретных порядков полос в исследуемой точке гармонической функцией, методы регистрации двух полей перемещений на различных участках голограмм и спекл фотографии [А.С. №1617399], а также результаты исследования деформирования модели ГЦН ВВЭР-1000;

♦ методика и оборудование [А.С. №1509820] для исследования собственных частот и форм колебаний моделей оболочечных элементов конструкций ЯЭУ на воздухе и в жидкости и результаты исследования их для различных

вариантов конструктивного исполнения, среды и условий закрепления моделей внутрикорцусной шахта ВВЭР-1000;

♦ методики определения КИН Kj для поверхностной трещины и определения весовых функций для сквозных трещин в оболочечных конструкциях ЯЭУ по линейным и угловым перемещениям, измеренным методами топографической и спекл интерферометрии, и результаты исследования КИН Ki на полимерных моделях оборудования реакторной установки АСТ-500 для поверхностных трещин максимально допустимых размеров, изготовленных в зонах концентрации напряжений;

♦ методика измерения остаточных напряжений методом зондирующих отверстий по данным топографических интерференционных измерений и результаты исследования их в зоне сварных швов трубопроводов ДУ 300 первого контура реакторов РБМК-1000 Смоленской и Курской АЭС до и после применения технологии обжатия, разработанной и запатентованной фирмой АЕА Technology Engineering Services Inc. (США);

♦ результаты теоретического и экспериментального исследования закономерностей изменения контраста полос в методах топографической интерферометрии и спекл фотографии при случайном изменении микрорельефа поверхности тела;

♦ комплекс методов измерения: поверхности контакта и контактных давлений [А.С. №1675666] и результаты исследований контактного взаимодействия макетов шаровых ТБЭЛов ВТГР и узла уплотнения ДПЛ, устанавливаемого в шаговых электромагнитных приводах системы управления и защиты верхнего блока реакторной установки ВВЭР-440;

♦ методику визуализации зон и количественной оценки степени кавитацион-ной эрозии, разработанной на основе метода корреляционной топографической интерферометрии [А.С. №1239590, А.С. №1255918].

Апробация работы: Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на ГП Всесоюзном семинаре «Оптико-геометрические методы исследования деформаций и напряжений (муар, сетки, голография)»

(Днепропетровск, 1978 г.); на IV Всесоюзной конференции по голографии (Ереван, 1982 г.); на семинаре «Применение оптической голографии для нераз-рушающего контроля и измерений» (Ленинград, 1984 г.); на семинаре «Интерференционно-оптические методы механики деформируемого тела и механики горных пород» (Новосибирск, 1985 г.); на заседании совета НТС ВНИИС по проблеме «Стандартизация и голография» (Москва, 1986 г.); на Всесоюзном семинаре «Оптико-геометрические методы исследования деформаций и напряжений» (Челябинск, 1986 г.); на зональном научно-техническом семинаре «Применение лазеров в промышленности и научных исследованиях» (Челябинск, 1988 г.); на семинаре «Применение лазеров в народном хозяйстве» (Челябинск 1989 г.); на Республиканском научно-техническом семинаре «Голография в промышленности и научных исследованиях» (Гродно, 1989 г.); на Всесоюзном симпозиуме «Методы и применения топографической интерферометрии» (Куйбышев 1990 г.); на Всесоюзном семинаре «Метрология в прецизионном машиностроении» (Саратов 1990 г.); на III Всесоюзном семинаре по механике разрушения (Киев, 1990 г.); on the International Conference «Hologram Inter-ferometry and Speckle Metrology» (Baltimore, Maryland, USA); on the «IV International Congress on Optical Science in Engineering» (Hague, Netherlands, 1991); on the «2nd International Workshop of Automatic Processing of Fringe Patterns» (Bremen, 1993); на международной конференции «Simulation and experiment in laser metrology» (Balaton, Hungary 1996); на XXV Международной Школе-Симпозиуме по когерентной оптике и голографии (Ярославль, 1997 г.); на III международной научно-технической конференции «Безопасность трубопроводов» (Москва. 1999 г.); на Научной сессии МИФИ-2000, -2001 (Москва, 2000 и 2001г.г.); на 1ой Российской конференции «Методы и программное обеспечение расчетов на прочность» (Туапсе, 2000г.); на Научной сессии МИФИ-2003 (Москва, 2003 г.); на НТС №1 (секция №6) Минатома РФ (Москва, 2004г).

Публикации. Основные материалы диссертации опубликованны в 6 монографиях, выпущенных в соавторстве, изложены в 52 опубликованных научных трудах и 5 изобретениях.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов и результатов работы и списка литературы. Она изложена на 350 страницах, содержит 148 рисунков, 12 таблиц и 241 наименование литературных источников. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, дан краткий обзор общего состояния исследований в этой области, сформулирована цель диссертационной работы, отмечается практическая значимость проведенных исследований. Завершается введение формулировкой выносимых на защиту основных положений диссертационной работы.

Исследование деформирования моделей элементов конструкций реактора ВВЭР-1000 при статическом и динамическом иагружении

методами голографической и спекл интерферометрии Рассматриваются новые разработки в голографической и спекл интерферометрии для измерения компонент вектора перемещений точек поверхности деформируемого тела. Среди них следует выделить голографический интерферометр «Конус». Направления наблюдения в нем расположены на конической поверхности, что и определило его название. Система уравнений, для нахождения компонент вектора перемещений имеет вид

А-и, = <¿¡-(1+005(1//)) + с12-(5т(у/)-соз((1-1)-а)) + ¿3-(зт(у/) ят((1-1) -а)) (1)

где х-1...т - номер направления наблюдения; угол а = 2п/т\ 2уг-угол в вершине конуса; (¡1, <32 и с13~ компоненты вектора перемещения в направлении координатных осей XI, Х2 и хз, соответственно; щ - абсолютный порядок интерференционной полосы для ¡-ого направления наблюдения; Л - длина волны лазерного излучения. Необходимое число уравнений для определения трех компонент вектора перемещения т = Ъ, однако, для повышения точности их определения предлагается использовать число уравнений больше трех (т > 3). Например, для т = 12 (а= я/6) можно сформировать четыре системы уравнений, усредненное решение которых имеет вид

Я 1=12

--г-г У И,,

' 12{1 + созу/)ы

а12 = —4—{(п,, ~ п,)+[п3 - «Р)+ 2{п, - п7)+4з{{п!2 - пй)+ {п2 - л*)]], (2)

Пвту/

= -[(>% - Я/2) ■+ ("2 - п8) + 2{п4 - п!0)■+ 4з[(п5 -п9)+{п3- п4)]].

Пяту/

Пусть имеется зависимость абсолютного порядка интерференционной полосы п от угла а, которая имеет гармонический характер п{=п(а{). Эту дискретную зависимость можно апроксимировать гармонической функцией вида:

п, (г) = а + Ь вт^^- -Ь с^. (3)

После преобразований выражения (3) и умножения на X получим

п,Л = аЯ + ЬЛ со/ ) ¿ш с + ЪЛ зщ^—\со5 с. (4)

\т) \т)

Сравнивая почленно выражения (2) и (5), получим следующие формулы:

=аЛ/{1 + созу/\ ¿2=ЬЯзтс/яту/, с13=ЬЛсовс/яту/. (5) Константы а, Ъ и с определяются при апроксимации дискретной зависимости п{=п(а^ функцией вида (3).

С использованием статистического моделирования на основе метода Монте-Карло оценивается погрешность определения компонент вектора перемещений в зависимости от числа разрешающих уравнений N. Согласно полученным зависимостям, погрешности компонент перемещений уменьшаются, однако, при N > 12 это уменьшение становится незначительным.

Тестирование топографического интерферометра «Конус» проводится на примерах: измерения компонент перемещений при независимом последовательном изгибе цилиндрической оболочки, сравнения измеренных и рассчитанных МКЭ компонент перемещений на контуре кругового выреза в цилиндрической оболочке при кручении и измерения тангенциальных компонент перемещений на фоне больших нормальных перемещений на примере изгиба круглой пластины равномерно распределенной нагрузкой. Проведенные эксперименты

показывают эффективность использования топографического интерферометра «Конус» для измерения трех компонентов вектора перемещения.

Рассматриваются методы регистрации процесса деформирования, базирующиеся на использовании различных участков голограммы. Отработан новый метод регистрации отражательных голограмм, визуализирующий полосу нулевого порядка.

Предложен оригинальный метод четырехэкспозиционный спекл фотографии для регистрации двух полей перемещений на одной фотографии, основанный на требуемом попарном сравнении четырех спекл структур изображения поверхности деформируемого тела. Приводятся схемы его использования для регистрации процесса упругопластического деформирования, измерения линейных и угловых перемещений, определения направления перемещения, линейных деформаций и взаимного сближения тел.

Сравнение измеренных и расчетных трехмерных перемещений позволяет сделать вывод об адекватности принятой расчетной схемы МКЭ. Иными словами, представляется возможным использовать разработанный метод для верификации пакетов прикладных программ расчета напряжений и деформаций. Такой подход используется при исследовании деформирования геометрически сложной конструкции - модели главного циркуляционного насоса (ГЦН) реактора типа ВВЭР-1000, изготовленной в масштабе 1:10. Схема регистрации 13 отражательных голограмм поверхности модели ГЦН приведена на рис.1а, a результаты измерения и расчета компоненты перемещения d3 на поверхности модели по сечению, совпадающему с плоскостью ее симметрии - на рис 16. Расчет перемещений методом конечных элементов проводился с помощью пакета прикладных программ «CORPUS», разработанных в «Институте реакторных технологий и материалов» РНЦ «Курчатовский институт». Расхождение по трем компонентам перемещений не превышает 5%.

Одной из уникальных возможностей метода топографической интерферометрии является регистрация собственных частот и форм колебаний элементов конструкций и их моделей.

Приводятся результаты исследования методом топографической вибро-метрии собственных частот и форм колебаний модели внутрикорпусной шахта ВВЭР-1000, изготовленной в масштабе 1:44, при различных граничных условиях на воздухе и в жидкости. Собственные формы колебаний цилиндрических оболочек характеризуются комбинациями волновых чисел (и ; т), где п - число волн в окружном направлении, т - число полуволн в осевом направлении цилиндрической оболочки.

Важным этапом исследований было сопоставление результатов топографических экспериментов с данными, полученными в ОКБ «Гидропресс» на моделях крупного масштаба. Установлено, что отличие значений собственных частот, полученных на крупномасштабных (1 : 5 и 1 : 10) моделях, от результатов пересчета данных топографических экспериментов не превышают14%. Для иллюстрации на рис.2 приведены изменения собственных частот колебаний модели шахты реактора ВВЭР-1000 в зависимости от конструктивного исполнения, среды и условий закрепления. Видно, что присоединенная масса жидкости снижает значения собственных частот по сравнению с частотами, полученными на воздухе, в 1,6 - 3,1 раза.

Определение коэфициентов интенсивности напряжений для трещиноподобных дефектов в моделях оболочечных конструкций

реакторной установки АСТ-500 Для поверхностных трещин используется так называемая "стержневая модель", согласно которой ослабленное сечение оболочки может быть заменено эквивалентным набором упругих стержневых элементов, представляющих собой двухмерную полосу с краевым подрезом. Ширина полосы равна толщине оболочки, а глубина надреза равна длине несквозной трещины в соответствующем сечении. Основное допущение рассматриваемой модели состоит в том, что величина КИН в каждой точке фронта поверхностной трещины в оболочке равна КИН для краевого надреза соответствующего стержневого элемента, находящегося в условиях плоского деформированного состояния. Получено два выражения для определения КИН К]. Первое из них имеет вид:

Рис. 1. Схема расположения отражательных голограмм у модели ГЦН ВВЭР- а (1-обечайка в форме эллипсоида, 2-фланец, 3-прямой и 4-тороидальный патрубки, 5-плита) и распределение компоненты перемещения ^ -б

Рис.2. Изменения собственных частот колебаний модели шахты реактора ВВЭР-1000

где Я = Е / (1 - V2) - обобщенный модуль упругости для плоской деформации, а - глубина надреза, V;- величина раскрытия, а второе -

К,=(ЗУ^2авх) (7)

где вх - угол поворота нормали к поверхности тела надреза. По формулам (6) и (7) определяют КИН К\, если экспериментально можно измерить и вх. Когерентно-оптические методы дают возможность таких прямых измерений.

Анализ точности определения КИН с помощью формул (6) и (7) был проведен на основе решения тестовых задач методом конечных элементов (МКЭ). Рассмотрим задачу о растяжении полосы шириной И с краевой трещиной глубиной а. Расчеты МКЭ производились для соотношений аЛг=1/6, 1/4, 2/5,1/2. На рис.3 приведены графики нормированных коэффициентов интенсивности напряжений Я/ К] = К, / схл/тш,

где а - нормальные напряжения в поперечном сечении растягиваемой полосы.

Рис.3. Зависимости нормированного коэффициента интенсивности напряжений К) в образце с краевой трещиной от ее глубины (а/И) при растяжении: кривая 1 получена по формуле (6), кривая 2 - по формуле (7) и кривая 3 по точной асимптотической формуле

Результаты, полученные с помощью приближенных формул (6) и (7), которым соответствуют кривые 1 и 2 (рис.3), обеспечивают определение К;' не хуже, чем с помощью точной асимптотической формулы по перемещению раскрытия трещины в двух узлах у самой ее вершины (кривая 3).

Численное моделирование было проведено также и при изгибе полосы и при наличии в ней полуэллиптической трещины. Установлено, что на практике для нахождения КИН2С, предпочтительно использовать выражение (7), которое дает приемлемые результаты при различных видах нагружения. Однако, если при решении задачи можно пренебречь градиентом напряжений по толщине, то надежные оценки КИН АГ, могут быть получены по формуле (б).

Так как формулы (б) и (7) для определения Кх в качестве исходной информации используют величины и вх, то возникает вопрос о точности их измерения. Ответ на него может дать сравнение полей компонент перемещений берегов поверхностной трещины, измеренных методом голографической интерферометрии и определенных с помощью МКЭ.

Исследования проводились на цилиндрической оболочке с внешним диаметром £> = 90 мм и толщиной /г = 13 мм. На внешней поверхности оболочки в направлении ее оси электроискровым методом был изготовлен полуэллиптический надрез толщиной » 0,3 мм. Длина надреза составляла 2с = 24 мм, а максимальная глубина равнялась а = 6,6 мм, т. е. а/с - 2 и а/И = 1/2. Результаты измерения геометрии фронта трещины по электроду показали, что отклонения от эллиптической формы = 0,2 мм наблюдаются лишь у её концов.

Характерные картины полос, полученные с помощью голографического интерферометра «Конус», приведены на рис.4.

Перемещения уЕ/Ар, характеризующие раскрытие берегов надреза (рис.5), измеренные методом голографической интерферометрии (кривая 2) и определенные МКЭ (кривая 5), практически совпадают. Максимальное расхождение в этом случае составляет 0,5%.

Рис.4. Топографические интерферограммы поверхности оболочки в зоне полуэллиптической трещины, полученные при условии ср - 0°, у = 30°-аиф= 180°, \у = 30°-б

Е

и, V, м' x —,лш

п 3 "

X |__й--л- 2

1) ----- 1 1 ^ »=7=4

Рис.5. Распределение компонент перемещений по берегам поверхностной трещины: иЕ/Лр - кривые 1и 4, уЕ/Ар - кривые 2 и 5,м>Е/Ар - кривые 3 и 6

Осевые компоненты перемещений иЕ/Лр в рассматриваемой задаче незначительны, и в пределах погрешности эксперимента соответствующие ей кривые 1 и 4 совпадают. Распределение радиальных компонент перемещений м>£ / Ар (кривые 3 и 6) отличаются на некоторую постоянную величину и совпадают при наложении. Это можно объяснить физическими различиями де-

формирования реальной оболочки с надрезом и принятой расчетной схемы. Полученный результат свидетельствует о высокой точности топографических интерференционных измерений перемещений даже в зоне их больших градиентов.

Определение угла наклона вх нормали к поверхности оболочки осуществляется двумя способами. Первый способ основан на дифференцировании поля нормальной компоненты -и» вектора перемещения с использованием формулы Лагранжа. Второй способ определения вх основан на использовании оптической схемы спекл фотографии с расфокусировкой. По полосам Юнга, наблюдаемым при поточечном сканировании дважды экспонированной спекл фотографии с расфокусировкой, можно определить величины вх. Рассмотрен способ одновременной регистрации величин У1 и вх методом четырехэкспозиционной спекл фотографии.

Экспериментальные данные о раскрытии берегов надреза У! и углов поворота нормали вх были использованы для оценки КИН Величина Кг' по этим данным в центральном сечении на 12% превышает результаты расчета, что можно отнести в запас прочности оболочки.

Информация о перемещении точек берегов сквозной трещины в оболочке может также использоваться для нахождения КИН. В основе предлагаемого ниже подхода определения КИН лежит энергетический критерий разрушения, который в интегральной форме имеет вид

где у— удельная работа разрушения; р,= — ЩП} (щ — тензор напряжений от заданной внешней нагрузки в теле без трещины в точках на ее линии с нормалью П)); щ— компонента перемещения только от нагрузки р{ на линии берегов трещины; / — полудлина трещины в симметричной постановке задачи. В общем случае роста трещины поток упругой энергии С? в ее вершину может быть выражен с помощью следующей формулы

(8)

(7 =-К? Н--КV -1—к1, =,

2ц 1 2ц " 2ц 1,1

1+ Зи* , 11\ _ ди~ /п.

- —~сЬс + — \-а-цП,—-ск, (9)

2 ]0 и ] 3/ 2 д } д1

где к- коэффициент Пуассона; ц- модуль сдвига; и/, и/— компоненты единичного вектора нормали к берегам трещины, знаки "плюс" и "минус" означают принадлежность компонентов к нижнему и верхнему берегу трещины, соответственно. Правая часть выражения (9) разделена на два слагаемых, относящихся

ди,

к различным берегам трещины. Производная ^ является так называемой весовой функцией. В общем случае метод весовых функций позволяет определять величину КИН для любого выбранного распределения напряжений в неразрушенном элементе, если известно раскрытие берегов трещины иг(х,1) и значение так называемого опорного коэффициента интенсивности напряжений К,, относящегося к тарировочному варианту нагружения, при котором распределение сгг(х) известно

Кг 0 61

где Н=Е для плоского напряженного состояния и Н=Е/(1для плоской деформации. Выражение

И(х,1) =

Н диг

Кг 3/ '

является весовой функцией, учитывающей коэффициент интенсивности напряжений для базовых условий нагружения.

Выражение (9) можно представить в следующем виде:

Я

„2 П г + £Ц+ V Я К = — - сг,,«т —Ух + —

2 } и J я! I -> ■>

(10)

д1 ) 2 I

Для случая растяжения оболочки формула (10) принимает вид

V 2 о ®

(п)

а для кручения -

Поскольку при раскрытии трещины при ее подросте и- компонент имеет разные знаки на берегах трещины, то подынтегральная разность (н+—и ) в выражении (11) всегда остается положительной. Экспериментальная проверка методики проводилась на цилиндрической тонкостенной оболочке, изготовленной из сплава Д16Т с основными размеры - длина 100 мм, диаметр 60 мм и толщина 1,5 мм. Сквозная окружная трещина моделировалась прорезью, изготовленной в центре оболочки с помощью электроискрового метода тонким фольговым электродом с начальной длиной 24 мм и последующем увеличении ее до 28 мм и 32 мм.

Вид весовых функций, полученных с помощью формул (11) и (12) по измеренным полям перемещений, приведен на рис.б.

Рис.6. Вид весовых функций для нижнего и верхнего берегов трещины при нагружении оболочки растягивающем усилием -а и крутящим моментом - б

Достоверность предложенного подхода оценивалась путем сравнения коэффициентов интенсивности напряжений Kf, найденного на основе полученных весовых функций и К], полученных по формулам для рассмотренных случаев нагружения оболочки. Для случая растяжения оболочки Kf= 5.547* 105 Па*м1/2 , а К[ = 5,109*105 Па*м1/2. Для случая кручения оболочки Kf,= 2,067*105 Па*м1/2 , аКти= 2,110*105 Па*м1/2 . Отклонение экспериментально найденного значения КИН от теоретического в первом случае не превышает 14%, а во втором - 9%.

Исследование особенностей деформирования поверхностных трещин, расположенных в зонах концентрации напряжений, проводилось на моделях реакторной установки: БМ-399 (соединения патрубков с цилиндрической обечайкой) и БМ- 700 (корпус ACT 500), изготовленных из органического стекла. Эскиз модели корпуса РУ ACT 500 с надрезами показан на рис.7. Модель состоит из цилиндрического основания с массивным плоским днищем и фланцем для соединения с обечайкой корпуса, которая в свою очередь состоит из цилиндрической части, плавно переходящей в верхней части в эллипсоид. К цилиндрической части обечайки присоединены шесть патрубков трех автономных петель трубопроводов второго контура, теплообменники которого расположены внутри корпуса реактора. Крышка с присоединенными к ней цилиндриками, имитирующими устройства для введения регулирующих стержней в активную зону, имеет фланец для соединения с обечайкой корпуса.

Деформирование поверхности модели исследовалось в окрестностях надрезов, расположенных в зонах ее конструктивных неоднородностей. Надрезы имели полуэллиптическую форму, геометрические размеры которых соответствовали максимально допустимым расчетным дефектам. Расположение надрезов на модели показано на рис.7. Надрез № 1 располагался на обечайке корпуса у фланцевого соединения, надрезы № 2, № 3 и № 4 - у патрубков, надрез № 5 - на крышке и надрезы № 6 и № 7 - на крышке вблизи стержней. На-гружение модели осуществлялось внутренним давлением.

Рис.8. Топографические интерферограммы, полученные в зоне надрезов 1 - а и 3 - б при нормальном наблюдении у = 0°

Таблица

Надрез а/с а/к р, МПа МКМ (К/Н)фф), т5^

1 1/3 Уг 1,05 4,80 4,53

2 1/3 Уг 2,00 0,40 0,20

3 1/3 Уг 1,00 2,00 2,00

4 1/3 Уг 1,13 2,90 2,55

5 2/3 Уг 1,75 1,65 0,93

6 1/3 Уг 2,00 0,44 0,22

7 1/3 Уг 2,00 4,70 2,33

Типичные интерферограммы приведены на рис.8, а результаты их обработки - в таблице. Величины КИН К: определялись по формуле (7). Наиболее опасными являются трещиноподобные дефекты, расположенные на обечайке корпуса у фланцевого соединения (№ 1), и дефект на крышке вблизи стержня (№ 7).

Исследование остаточных сварочных напряжений в элементах конструкций РБМК-1000 методом зондирующих отверстий

Рассматривается методика определения остаточных напряжений по разности порядков голографических интерференционных полос для двух множеств пар точек, выбираемых на осях главных деформаций и на некотором удалении от границы зондирующего отверстия.

Система уравнений для определения главных остаточных напряжений оу, сг2 в матричном виде имеет вид

Х12 Ах](1+сойу/к) О

221 ^22 ^ Лк2(1-¥С05у/,)_ где 2] 1 =ЛРу зт щ+АНц ■(!щ), 212=АСц-$ту/к+А()(!-(1+сохц/1)1

221=Автп-зтщ+А<2тп-(1+созу/(), г22=АРтп-зт щ+АНтп-(1+со8 ¡//¿), Б={сг] а2 А В}Т- вектор искомых величин (индекс "Т" означает операцию транспонирования, А и В - постоянные, характеризующие поворот фотопластинки относительно объекта); Ш2тп}т - вектор разности порядков полос для пар точек на главных осях деформаций; АРу, АНу, Айц и А()у -базисные функции перемещений, имеющие аналитическое выражение для сквозного и графический вид (расчеты МКЭ) для несквозного отверстия. Решение матричного уравнения методом наименьших квадратов имеет вид 5 =

•5=Ж, (13)

Анализируются способы изготовления зондирующих отверстий и отрабатываются режимы их сверления для различных материалов, используемых при создании различных элементов конструкций ЯЭУ.

Определение знака остаточных напряжений, а, следовательно, и тангенциальных перемещений, основано на анализе траекторий выхода интерференционных полос на контур отверстия. Для этого рассмотрим полосу, расположенную вблизи отверстия, и проведем к ней касательные в точках пересечения ее с контуром отверстия. Обозначим расстояние от центра зондирующего отверстия диаметром й до точки пересечения касательных через Ь. Тогда, если Ь< ¿/2 , то имеем сжимающие остаточные напряжения, если Ь> й/2 - то растягивающие напряжения.

Приводятся экспериментальные результаты проверки методики определения остаточных напряжений при изготовлении сквозного и несквозного зондирующих отверстий. Для этого разработаны специальные образцы и нагружающие устройства, позволяющие создавать упругие напряжения известного знака и величины. Образцы деформируются в условиях упругого одноосного (консольная балка, нагруженная изгибающим моментом) и двухосного напряженного состояния (цилиндрическая оболочка, нагруженная внутренним давлением). Разработанная методика проверяется в условиях наличия градиентов напряжений по диаметру зондирующего отверстия на образце в виде кольца, сжатого по диаметру сосредоточенными силами и по глубине на толстостенной трубе, нагруженной внутреннем давлением. Показана возможность использования найденных базисных функций перемещений для нахождения напряжений в телах цилиндрической формы. С использованием статистического моделирования на основе метода Монте-Карло оценивается погрешность определения остаточных напряжений.

Зондирующее отверстие является концентратором напряжений. В зависимости от уровня остаточных напряжений материал тела вблизи отверстия деформируется либо по упругому, либо по упругопластическому законам. В этой связи, важным является вопрос о диапазоне измеряемых остаточных на-

пряжений разработанным методом. Исследование диапазона измеряемых напряжений проводилось на образце в виде консольной балки, на поверхности которой создавалось одноосное напряженное состояние. При определении напряжений в заданной точке использовались несквозные отверстия двух диаметров 2 и 2,9 мм. Приведенная на рис.9а картина полос характеризует упругую деформацию в зоне отверстия, а на рис.95 - упругопластическую. Картина полос на рис.9б получена при нормальном направлении наблюдения и повернута на 90°. Число полос в последнем случае резко возрастает. Однако, эти полосы описывают деформацию, нормальную поверхности в зонах концентрации. На рис.10 показана зависимость между измеренными напряжениями сгх,сгук заданными о-*. Зависимости 1 и 2 соответствуют напряжениям ох, а 3 и 4 - напряжениям ау, полученным при сверлении отверстий диаметром 2 мм и 2,9 мм, соответственно. Отклонение от линейной зависимости наблюдается при задаваемых упругих напряжениях, равных ~240 МПа, т.е. измерение напряжений возможно вплоть до предела текучести материала, равного 220 МПа. Полученный результат является важным, так как во многих случаях распределение остаточных напряжений в зоне сварного шва является одноосным.

Рис.9. Картина полос у несквозного зондирующего отверстия при упругом деформировании - а и упругопластическом - б

Представлены результаты тестирования разработанной методики другим экспериментальным методом, использующим зондирующие отверстия и основанном на использовании полей отдельных компонент вектора перемещений,

зарегистрированных методом электронной спекл интерферометрии. Этот метод разработан в инженерном центре прочности (ИЦП МАЭ) Министерства Атомной Энергии РФ. Сравнительные эксперименты проводились на темплетах, вырезанных из специально изготовленной обечайки активной зоны реактора ВВЭР-1000, изготовленной из стали марки 15Х2НМФАА. Экспериментальное определение остаточных напряжений проводилось в антикоррозионной наплавке темплета № Х15, схема которого приведена на рис.11. Там же показано сечение А, по которому проводилось измерение остаточных напряжений. Результаты измерения остаточных напряжений обоими методами в антикоррозионной наплавке темплета № Х15 приведены на рис.12. Погрешность измерения величии остаточных напряжений методом топографической интерферометрии и электронной спекл интерферометрии одинакова и равна ± 20 МПа. Наблюдается хорошее совпадение данных измерений двумя методами

Рис.10. Зависимость между измеренными напряжениями ах, ау и задаваемыми напряжениями сг* {1-<?х, 3 -ау диаметр сверла 2 мм; 2-<тг, 4-ау- 2,9 мм)

Исследуются остаточные напряжения на внешней поверхности в зоне сварки обоймы и тракта технологического канала реактора РБМК-1000, где были обнаружены дефекты типа трещин. Установлено, что они развиваются под действием механизма межкристаллитного растрескивания под

напряжением. Остаточные напряжения в этом случае являются основным фактором, определяющим скорость развития таких трещин. Результаты экспериментального исследования обоими методами остаточных окружных (ах) и осевых напряжений (с^.) в зоне сварного шва показаны на рис.12 кривыми 1 и 2, соответственно. Остаточные напряжения рассматриваемого сварного соединения после некоторого периода эксплуатации были определены МКЭ в ЩШИТМАШ, путем последовательного моделирования процесса сварки, циклов гидроиспытаний и условий нормальной эксплуатации. Моделирование осуществлялось с помощью программного комплекса, специально

Ох , Сту , 500

МПа

400

-сгх (ГИ)

"о, (ГИ)

-о-ах (ЭСИ) су (ЭСИ)

X, мм

б

Рис. 11. Положение сечения А на антикоррозионной наплавке темплета XI5, вырезанного из обечайки активной зоны ВВЭР-1000 - а и результаты измерения остаточных напряжений - б

разработанного для анализа НДС сварных соединений. Данные численного моделирования, показанные на рис.12 кривыми 3 (схх) и 4 (су), хорошо коррелируют с экспериментальными данными (начало координат совмещено с центром шва).

При проведении дефектоскопического контроля в зонах сварных соединений трубопроводов ДУ-300 на всех энергоблоках АЭС с РБМК в 19971998 гг. были зафиксированы многочисленные случаи образования трещин.

Рис.12. Распределение остаточных напряжений в зоне сварки обоймы и тракта технологического канала реактора РБМК-1000

Так, на энергоблоке № 1 Смоленской АЭС было проконтролировано 1329 сварных соединений трубопроводов ДУ-300, при этом в 69 сварных соединениях были зафиксированы недопустимые показатели несплошностей с длиной от 20 до 350 мм и глубиной от 2 до 10 мм. Аналогичная ситуация наблюдалась на других энергоблоках АЭС с РБМК. Образование трещиноподоб-ных дефектов в сварных соединениях трубопроводов происходит по механизму межкристаллитного растрескивания под напряжением (МКРПН).

Анализ различных технологий подавления или снижения роли процесса МКРПН для аустенитных трубопроводов, действующих АЭС с РБМК, позволил выделить наиболее эффективный, технологичный и экономичный метод перераспределения остаточных напряжений путем сжатия в радиальном направлении, который был разработан и запатентован АЕА Technology Engineering Services, Inc.(CIIIA). Принцип этой технологии заключается в сжатии в радиальном направлении околошовной зоны трубопровода специальным

. О''' 4 rf к —а

О- " о- . 1 I

сг' /

\

б

•■О 40 -30 .20 -ю 0 10 20 30 40 БО

расстояний от центра иса, мм

Рис. 13. Распределения окружных - а и осевых - б остаточных напряжений на внутренней поверхности образца трубопровода ДУ-300 Смоленской АЭС

приспособлением. Усилие сжатия рассчитано таким образом, что растягивающие остаточные напряжения, как в осевом так и в окружном направлениях, в области сварного шва на внутренней поверхности становятся сжимающими.

Разработанная методика определения остаточных напряжений была использована при проведении технологии обжатия на двух образцах трубопроводов ДУ - 300 со сварными швами. Один образец был изготовлен на Курской, другой - на Смоленской АЭС.

Результаты измерений остаточных напряжений на внутренней поверхности образца трубопровода ДУ-300 Смоленской АЭС представлены на рис.13. Остаточные напряжения, измеренные на двух сечениях образца в исходном состоянии, отмечены светлыми символами, соединенными пунктирными прямыми, а данные после обжатия - темными символами, соединенными сплошными линиями. Начало координат находится в центре сварного шва. Подтверждается факт перераспределения остаточных напряжений на внутренней поверхности образцов с растягивающих на сжимающие. Подобные результаты получены на образце, изготовленном на Курской АЭС. Экспериментальные результаты подтверждены численным моделированием МКЭ.

Исследование контактных явлений в элементах конструкций ЯЭУ методами корреляционной голографической интерферометриии и

спекл фотографии В изложенном выше материале предполагается, что микрорельеф поверхности тела между экспозициями или в процессе нагружения не изменяется. Контраст полос в этом случае максимален, и имеется возможность проводить высокоточные измерения перемещений. В методе голографической интерферометрии изменение микрорельефа шероховатой поверхности тела приводит к декорреляции восстановленных световых волн и, как следствие этого, к падению контраста полос. В спекл фотографии изменение микрорельефа приводит к декорреляции спекл структур изображений поверхности исследуемого тела. В этом случае контраст полос типа Юнга уменьшается вплоть до их полного исчезновения. Эти обстоятельства позволяют разработать принципиально новые методы измерения поверхности контакта и контактных давлений.

Теоретически получено фундаментальное соотношение между изменением контраста несущих полос в голографической интерферометрии ун и

спекл фотографии у3 при одном и тем же случайном изменении микрорельефа поверхности тела

Гз = Гн- (И)

На примере исследования процесса механического износа получены экспериментальные данные, подтверждающие выражение (14).

На основе использования несущих полос и схем вычитания изображений в методах топографической интерферометрии и спекл фотографии разработаны новые бесконтактные методы визуализации областей контакта тел с шероховатыми поверхностями. На рис.14а показаны поверхности контакта плиты с ин-дентором сферической формы, визуализированные с помощью несущих полос, а на рис 145 - методом вычитания изображений.

Рис.14. Поверхности контакта, визуализированные с помощью несущих голо-графических полос - а и вычитания изображений с помощью Фурье-голограмм

-б.

Получены экспериментальные зависимости изменения контраста интерференционных полос в методах топографической и спекл интерферометрии от величины контактных давлений. Установлено, что линейная зависимость между изменением контраста полос Ау/у0 и величинами контактных давлений д наблюдается при контакте тел с различными механическими свойствами для разных шероховатостей контактирующих поверхностей Ч = САу/у0,

где С - константа, зависящая от свойств материалов тел, параметров шероховатости поверхностей, величины нагрузки, и определяется экспериментально. Получено выражение для определения контактных давлений

д = Р

¡(Лу/Го)^} Лу/у0,

(15)

где Р - нагрузка, Т*1 - размер зоны контакта, Лу /у0 - распределение относительного контраста полос по поверхности контакта (у0- контраст полос вне зоны контакта).

Оценена погрешность измерения поверхности контакта и контактных давлений. Осуществлена экспериментальная проверка разработанных методик на примере решения классической задачи Герца о контакте шара с плитой. На рис. 15а приведена зависимость поверхности контакта от нагрузки, а на рис15б - распределение контактных давлений по поверхности контакта.

2а,им

40 80 120 Р,кН

01 234567В г, мм

Рис.15. Зависимость поверхности контакта от нагрузки - а (сплошные точки -упругий контакт, светлые - упругопластический) и распределение контактных давлений - б. Сплошной линией показано решение задачи Герца.

Измерение контраста полос проводилось на специально созданной установке, использующей ФЭУ и волоконно-оптический световод.

Разработанные методы использовались для исследования контактного взаимодействия макетов шаровых ТВЭлов высокотемпературных газовых реакторов (ВТГР). Последние экспериментальные исследования показали, что поведение графитовых шаровых ТВЭлов при контактных взаимодействиях отличаются от упругого контакта обычных твердых тел.

Исследование контакта и контактных давлений проводились на макетах шаровых ТВЭлов диаметром 60 мм, изготовленных из графита МПГ-6. Рассматриваются следующие варианты контактного взаимодействия: макет с пло-

ской стальной плитой, макет с макетом и макет с тремя макетами, расположенными в вершине техраэдра. Установлено, что поверхность контакта в два раза больше, а максимальные контактные давления в 2,7 меньше, чем аналогичные величины, получаемые из решения задачи Герца.

Методы топографической и спекл интерферометрии использовались для исследования НДС узла уплотнения модели ДГШ с заглушкой реактора ВВЭР-440 при различных величинах осевого усилия, моделирующего затяг шпилек. Модель изготовлена из натурных материалов в масштабе 1:1. Методом голо-графической интерферометрии определены радиальные, а методами двухэкс-позиционной и четырехэкспозиционной спекл фотографии - осевые перемещения точек фланца ДГШ и заглушки в зоне, максимально приближенной к прокладке. На рис. 16 показано найденное для трех величин осевых нагрузок распределение контактных давлений.

q, МПа 300

250

200

150

100

50

0

30,5 31 31,5 32 32,5

г, мм

Рис.16. Распределение контактных давлений по торцевой поверхности уплотняющей прокладки ДПЛ ВВЭР-440

Установлена теоретическая зависимость между контрастом несущих топографических интерференционных полос уи и параметрами, характеризую-

щими изменение микрорельефа поверхности образца вследствие кавитацион-ного воздействия

Ун =ехР

Я'2'^? / Л2 Tt^sl / , 42

--—(cosa, + cosa,) +—рЦй,-sina,J

Я А

(16)

где as - угол между направлением освещения тела и нормалью к поверхности, «г угол между направлением наблюдения и нормалью к поверхности, Sn,Sx-дисперсии нормальной и тангенциальной к поверхности тела компоненты вектора перемещений, соответственно, Л - длина волны излучения.

Выражение для определения перемещения средней поверхности микрорельефа d„0 (величины кавитационной эрозии) по изменению порядка несущих интерференционных полос Ли имеет вид:

dm = Mocosa, +cosa,)"'. (17)

Уравнение (16) содержит две неизвестные дисперсии S„ и >SV Чтобы определить их, необходимо записать две голографические интерферограммы исследуемой поверхности под углами наблюдения a¡ и а2. В результате получается система двух уравнений с двумя неизвестными:

ln -i— = ~~ [s„2 (eos а, + eos a, )2 + (sin а, - sin a, )2 ]

ГГ 2кг Г Г (18)

ln-- —5- |S2 (eos й5 + eos a j )2 + S] (sin a, - sin a2 )J j

Ун 2 A,

где Yh¡ > Ym - контраст несущих полос в рассматриваемой точке поверхности тела, определенный по топографическим интерферограммам, наблюдаемым под углами a¡ и а2, соответственно. Решение системы уравнений (18) дает дисперсии Sn и Sr

Таким образом, величина кавитационной эрозии определяется с помощью выражения (17), а величины дисперсий S„ и ST находятся из решения системы уравнений (18).

Голографические интерферограммы образца из стали 1Х18Н10Т, подверженного кавитационной эрозией в течении разных промежутков времени, приведены на рис.17. Сравнение интерферограмм, приведенных на рис.17 а,,б и

в, свидетельствует о том, что при увеличении времени эрозионного воздействия несущие полосы искривляются и смещаются, а контраст их в центральной части образца падает. Это свидетельствует о необратимом формоизменении как срединной поверхности микрорельефа, так и отдельных ее элементов. На картине полос, приведенной на рис.17 в, хорошо видна зона кавитационной эрозии.. При уменьшении шероховатости поверхности образца эрозия увеличивается. (см.рис.17б и г). В то же время, локальные изменения микрорельефа при большей шероховатости (Дв=2,00 мкм) больше, чем при меньшей шероховатости (Да= 0,55 мкм).

По сравнению с существующими методами (весовых потерь) разработанный позволяет втрое уменьшить время эрозионного воздействия и исследовать эрозию материалов и элементов конструкций ЯЭУ на ранних стадиях.

Рис.17. Топографические интерферограммы образцов с различной шероховатостью поверхности Яа и различной продолжительностью эрозионного воздействия Т: Яа = 2,00 мкм, Г= 20 мин - а, Яа = 2,00 мкм, Т= 30 мин - б, Яа = 2,00 мкм, Г=40 мин -вяКа = 0,55 мкм, Т~ 30 мин - г

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Обоснованы основные направления использования когерентно-оптических методов для повышение ресурса и безопасности работы элементов конструкций ЯЭУ, и на этой основе разработан комплекс новых бесконтактных высокочувствительных экспериментальных методов для исследования процессов деформирования, определения собственных частот и форм колебаний, измерения коэффициентов интенсивности напряжений для поверхностных и сквозных трещин, оценки остаточных напряжений, измерений поверхностей контакта и контактных давлений и оценки степени кавитационной эрозии в моделях и элементах конструкций ЯЭУ. Эффективность разработанных методов подтверждена при их применении для решения различных задач исследования деформаций и напряжений моделей и элементов конструкций ВВЭР, РБМК и ВТГР.

2. Разработан метод интерпретации топографических картин полос с помощью интерферометра «Конус», позволяющий получать три компоненты вектора перемещения точки поверхности деформируемого тела. С его помощью исследовано деформирование модели корпуса главного циркуляционного насоса ВВЭР. Полученные результаты использованы для верификации вычислительного комплекса МКЭ «CORPUS», разработанного в Институте Реакторных Технологий и Материалов РНЦ «Курчатовский институт», при этом показано, что расхождение измеренных величин перемещений и расчетных не превышает 5%

Разработаны оригинальные методики регистрации нескольких полей перемещений на одной голограмме, основанные на использовании ее различных участков и на одной спекл фотографии [A.C. №1617399] путем обеспечения требуемой попарной корреляции четырех спекл структур.

3. Разработана методика и оборудование [A.C. №1509820] для исследования собственных частот и форм колебаний маломасштабных моделей элементов конструкций ЯЭУ на воздухе и в жидкости.

На моделях внутрикорпусной шахты ВВЭР-1000 (в масштабе 1:44), исследованы собственные частоты и формы колебаний для различных вариантов конструктивного исполнения рабочей среды (воздух, вода) и закрепления моделей. Установлено, что присоединенная масса жидкости снижает значения собственных частот колебаний в 1,6 - 3,1 раза по сравнению с найденными на воздухе.

Изменение величины внешнего относительного зазора А/Я0 (А- величина внешнего зазора, -наружный радиус оболочки) в диапазоне с 0,12 до 0,012 приводит к уменьшению собственных частот в 2,4 раза. Результаты исследований использованы в ОКБ «Гидропресс».

4. Разработаны методики определения коэффициента интенсивности напряжений К, для поверхностной трещины и определения весовых функций для сквозных трещин в оболочечных конструкциях по результатам измерения линейных и угловых перемещений.

Определены величины К] для поверхностных трещин максимально допустимых размеров в зонах концентрации напряжений на полимерных моделях оборудования реакторной установки АСТ-500. Установлены места расположения поверхностных трещин с максимальными значениями К]. Результаты исследований использованы в ОКБ «Машиностроения» для обоснования прочности и безопасности РУ АСТ-500.

5. Разработана методика и оборудование для измерения остаточных напряжений методом зондирующих отверстий по данным топографических интерференционных измерений перемещений.

Исследованы остаточные напряжения на внешней поверхности в зоне сварного соединения обоймы и тракта технологического канала реактора РБМК-1000. Установлено, что распределение напряжений кососимметрично относительно центра шва и максимальные окружные и осевые напряжения действуют в обойме. Полученные данные использовались в ЦНИИТМАШ для верификации программного комплекса моделирования остаточных напряжений МКЭ.

Исследованы остаточные напряжения на внешней и внутренней поверхностях образцов трубопроводов ДУ-300 первого контура РБМК-1000 Смоленской и Курской АЭС в зоне сварных швов до и после применения технологии обжатия, разработанной и запатентованной фирмой АЕА Technology Engineering Services Inc. (США). Подтверждено, что применение этой технологии создает требуемое поле сжимающих напряжений на внутренней поверхности трубопровода в зоне сварного шва, где ранее действовали растягивающие напряжения.

6. На основе теоретического и экспериментального исследования закономерностей изменения контраста несущих полос, в методах корреляционной топографической интерферометрии и спекл фотографии, при случайном изменении микрорельефа поверхности тела разработан комплекс оригинальных методов измерения поверхности контакта, контактных давлений и взаимного сближения [А.С. №1675666] тел с шероховатыми поверхностями.

Проведено исследование контактного взаимодействия различных вариантов макетов шаровых ТВЭЛов высокотемпературных газовых реакторов (ВТГР). Установлено, что поверхность контакта в два раза больше, а максимальные контактные давления в 2,7 меньше, чем аналогичные величины, получаемые из решения задачи Герца.

Исследовано деформирование узла уплотнения датчика положения линейного (ДПЛ), устанавливаемого в шаговых электромагнитных приводах системы управления и защиты верхнего блока реакторной установки ВВЭР-440, и определено распределение контактных давлений в зоне прокладки. Результаты использованы в ОКБ «Гидропресс» для подтверждения методов расчета узлов уплотнения.

7. На основе метода корреляционной топографической интерферометрии разработана оригинальная методика визуализации зон и количественной оценки степени кавитационной эрозии [А.С. №1239590, А.С. №1255918] для тел с шероховатыми поверхностями. Экспериментальная проверка методики на ста-

ли 1Х18Н10Т позволяет втрое сократить время кавитационного воздействия на

образец, необходимое для уверенной оценки зоны кавитационной эрозии.

По теме диссертации опубликовано 64 работы, в том числе: Монографии:

1. Островский Ю.И., Щепинов В.П., Яковлев В.В. Голо1рафические интерференционные методы измерения деформаций. -М.: Наука, 1988.-248с.

2. Махутов H.A., Фролов К.В., Стекольников В.В., ... , Щепинов В.П. Экспериментальные исследования деформаций и напряжений в водоводяных энергетических реакторах. -М.: Наука, 1990.-296.

3. Ostrovsky Yu. I., Shchepinov V. P., Yakovlev V.V. Holographic interferometry in experimental mechanics. -Berlin.: Springer-verlag, 1991.-248p.

4. Ostrovsky Yu. I., Shchepinov V. P. Correlation holographic and speckle interferometry // Progress in optics / Ed. E. Wolf, V. XXX.-Elsevier Science Publishers B.V., 1992. Ch.2.-P.87-135.

5. Ostrovsky Yu. I., Shchepinov V. P. Correlation speckle interferometry in the mechanics of contact interaction // Speckle Metrology / Ed. R.S. Sirohy.- New-York.: Marcel Dekker, 1993,-Ch.7.-P.507-538.

6. Shchepinov V.P., Pisarev Y.S., Novikov S.A., Balalov V.V., Odintsev I.N., Bon-darenko M.M. Strain and stress analysis by holographic and speckle interferome-try.-Chichtster, New-York.: John Wiley & Sons, 1996.-504p.

Авторские свидетельства:

7. Дрейден Г.В., Осинцев A.B., Островский Ю.И.. Щепинов В.П., Этинберг М.И., Яковлев В.В. Способ эрозионных испытаний // A.C. №1239590. -БИ. -1986. -№23.

8. Дрейден Г.В., Осинцев A.B., Островский Ю.И.. Щепинов В.П., Этинберг М.И., Яковлев В.В. Способ эрозионных испытаний // A.C. №1255918. -БИ. -1986. -№33.

9. Одинцев И.Н., Щепинов В.П., Яковлев В.В. Устройство при установке фотопластинок при регистрации сэндвич-голограмм // A.C. №1509820. -БИ. -1989. -№35.

10. Щепинов В.П., Власов Н.Г., Новиков С.А. Способ регистрации двух полей перемещений на одной спекл фотографии //A.C. №1617399. -БИ. -1990. -№48.

11. Новиков С.А., Фурсов А.Н., Писарев В.П., Щепинов В.П. Спекл- интерферометр сдвига // A.C. №1675666. -БИ. -1991. -№33.

Статьи и доклады:

12. Щепинов В.П., Яковлев В.В. Голо1рафический метод исследования деформаций пластин и возможность его стандартизации // Стандартизация и голография. Вып.38.-М.: ВНИИС, 1979.-С. 48-81.

13. Щепинов В.П., Яковлев В.В. Определение составляющих упругопластиче-ской деформации методом топографической интерферометрии // Журнал техн. физики. -1979.-Т.49, №5.-С. 1005-1007.

14. Щепинов В.П., Яковлев В.В. Исследование процесса деформирования деталей методом топографической интерферометрии //Журнал прикл. механики и техн. физики.-1979.-№6.-С. 144-147.

15. Яковлев В.В., Щепинов В.П., Одинцев И.Н. Исследование начальных остаточных деформаций в деталях методом топографической интерферометрии // Проблемы прочности. -1979.-№10.-С. 118-120.

16. Новиков С.А., Щепинов В.П., Яковлев В.В. Комплексное применение голо-графической интерферометрии и спекл-фотографии для изучения деформаций // Физика и механика деформации и разрушения. Вып.8.-М.: Атомиздат, 1980. -С. 75-83.

17. Щепинов В.П., Морозов Б.А., Новиков С.А., Аистов B.C. Определение поверхности контакта методом топографической интерферометрии // Журнал, техн. физики. -1980.-Т.50, №9.-С. 1926-1928.

18. Щепинов В.П., Новиков С.А., Яковлев В.В. Определение составляющих уп-ругопластической деформации методом спекл-фотографии // Физика и механика деформации и разрушения. Вып.10.-М.: Энергоиздат, 1981.- С. 8286.

19. Писарев B.C., Яковлев В.В,, Щепинов В.П. Оценка точности определения компонентов вектора перемещений в методе топографической интерферометрии // Физика и механика деформации и разрушения. Вып.9.-М.; Энергоиздат, 1981.- С. 67-83.

20. Конопленко В.П., Писарев B.C., Портнов Б.Б., Щепинов В.П. и др. Исследование перемещений элемента нижней опоры реактора типа ВВЭР методом топографической интерферометрии //Прочность и долговечность материалов и конструкций атомной техники. М.: Энергоатомиздат, 1982.-С. 48-58.

21. Новиков С.А., Щепинов В.П., Яковлев В.В. Определение перемещений поверхности деформируемого тела методом четырех экспозиционной спекл-фотографии // Деформация и разрушение материалов и конструкций атомной техники. -М.: Энергоатомиздат, 1983. -С. 54-61.

22. Осинцев A.B., Щепинов В.П., Яковлев В.В. Экспериментальные исследования колебаний плоских днищ с отверстиями // Деформация и разрушение материалов и конструкций атомной техники. -М.: Энергоатомиздат, 1983. -С. 95-99.

23. Аистов B.C., Одинцев И.Н., Щепинов В.П., Яковлев В.В. Совместное применение топографической интерферометрии и спекл-фотографии для исследования изгиба пластин // Исследование прочности материалов и конструкций атомной техники. -М.: Энергоатомиздат, 1984.-С. 32-37.

24. Осинцев A.B., Островский Ю.И., Щепинов В.П. Влияние контактных давлений на контраст полос в методе топографической интерферометрии. // Письма в ЖТФ.-1985.-Т.11, №4.-С. 202-204.

25. Индисов В.О., Писарев B.C., Щепинов В.П., Яковлев В.В. Использование интерферометров на основе отражательных голограмм для исследования локальных деформаций // Журнал техн. физики.-1986.-Т.50, №4.-С. 701-707.

26. Индисов В.О., Карлов О.Г., Тихонов Н.И., Щепинов В.П., Яковлев В.В. Оценка влияния условий закрепления тонкостенной цилиндрической обо-

лочки на характер ее деформирования // Деформация и разрушение материалов и элементов конструкций ядерных энергетических установок. —М.: Энергоатомиздат, 1986.С. 78-82.

27. Осинцев АБ., Новиков С.А., Щепинов В.П., Яковлев В.В. Определение значений и направления перемещений методом четырехэкспозиционной спекл-фотографии // Расчеты и испытания на прочность материалов и элементов конструкций атомной техники. -М.: Энергоатомиздат, 1987. -С. 4851.

28. Писарев B.C., Щепинов В.П., Яковлев В.В. Оптимальные топографические интерферометры для измерения деформаций при расшифровке картин по абсолютным порядкам // Измерительная техника.-1987.-№10.-С.23-25.

29. Одинцев И.Н., Щепинов В.П., Яковлев В.В. Интерференционное сравнение световых волн, записанных на различных голограммах // Журнал техн. фи-зики.-1988.-Т.58, №5.-С. 990-991.

30. Осинцев A.B., Островский Ю.И., Щепинов В.П., Яковлев В.В. Определение поверхности контакта методом спекл-фотографии // Журнал техн. физики.-1988.-Т.58, №7.-С. 1420-1423.

31. Балалов В.В., Писарев B.C., Щепинов В.П., Яковлев В.В. Исследование деформирования цилиндрических оболочек с вырезами методом топографической интерферометрии // Расчеты на прочность. Вып. 28 / Под. ред. В.И. Мяченкова. -М.: Машиностроение, 1988.-С. 278-291.

32. Карлов О.Г., Осинцев A.B., Тихонов Н.И., Щепинов В.П., Яковлев В.В. Изучение контактных взаимодействий макетов шаровых ТВЭЛов ВТГР ме-. тодами топографической и спекл интерферометрии // Пластичность, прочность и сопротивление разрушению материалов и элементов конструкций ядерных энергетических установок. -М.: Энергоатомиздат, 1988.-С. 30-35.

33. Дмитриев А.П., Дрейден Г.В., Осинцев A.B., Островский Ю.И., Щепинов В.П., и др. Изучение кавитационной эрозии методом корреляционной голо-графической интерферометрии II Журнал техн. физики. -1989.-Т.59, №7.-С. 192-197.

34. Осинцев A.B., Островский Ю.И., Щепинов В.П. Измерение остаточных перемещений в зоне механического контакта твердых тел методом голографи-ческой интерферометрии //Письма в ЖТФ.-1990.-Т. 16, №12,-С.ЗЗ-Зб.

35. Щепинов В.П., Власов Н.Г.. Новиков С.А. Измерение перемещений и деформаций методом четырехэкспозиционной спекл-фотографии // Журнал техн. физики.-1990.-Т.60, №9.-С.43-50.

36. Балалов В.В., Писарев B.C., Щепинов В.П., Яковлев В.В. Топографические интерференционные измерения трехмерных полей перемещений и их использование для определения напряжений //Оптика и спектрос.-1990.-Т.68, J61.-C. 134-139.

37. Ostrovsky Yu. I., Shchepinov V. P. Correlation holographic and speckle interfer-ometry // Hologram interferometry and speckle metrology / Proceeding of conference SEM (Baltimore, Maryland, November 5-8,1990).- Baltimore: SEM, 1990.-P. 508-514.

38. Осинцев A.B., Островский Ю.И., Щепинов В.П., Яковлев В.В. Изменение контраста полос в топографической интерферометрии и спекл-фотографии при контактном взаимодействии твердых тел //Журнал техн. физики. -1991.-Т.61, №8.-С. 134-139.

39. Леонов М.А., Осинцев A.B., Хайретдинов В.У., Щепинов В.П. Влияние граничных условий на динамические характеристики шахты реактора // Несущая способность материалов и элементов конструкций ЯЭУ.-М.: Энерго-атомиздат, 1991.-С. 67-76.

40. Балалов В.В., Писарев B.C., Щепинов В.П., Яковлев В.В. Топографический интерференционный метод исследования концентрации напряжений в тонкостенных цилиндрических оболочках // Известия Академии наук. Механика твердого тела.-1992.-№3.-С. 190-199.

41. Акимкин С.А., Балалов В.В., Кайдалов В.Б., Никишков Т.П., Пичков С.Н., Щепинов В.П. Определение коэффициентов интенсивности напряжений // В кн. Экспериментаные исследования напряжений в конструкциях / Под. ред. H.A. Махутова. -М.: Наука, 1992.-С. 97-104.

42. Осинцев A.B., Островский Ю.И., Пресняков Ю.П., Щепинов В.П. Контраст полос в методе корреляционной топографической интерферометрии // Журнал техн. физики.-1992.-Т.62, №8. -С. 128-137.

43. Новиков С.А., Писарев B.C., Фурсов А.Н., Щепинов В.П. Использование кольцевой апертуры для записи спекл интерферограмм // Оптика и спек-троск.-1992.-Т.72, №3 .-С.741-746.

44. Осинцев A.B., Островский Ю.И., Щепинов В.П., Яковлев В.В. Влияние контактных давлений на контраст интерференционных полос в методе спекл-фотографии // Журнал техн. физики. -1992.-Т.62, №4.-С. 108-112.

45. Щепинов В.П., Яковлев В.В. Измерение перемещений точек поверхности деформируемого тела методом топографической интерферометрии. М.: МИФИ, 1993.-50с.

46. Shchepinov V.P. Contact pressure measurement by holographic interferometry and speckle photography // Fringe-93, Eds. W. Jupner, W. Osten / Proceedings of the 2nd International workshop on automatic processing of fringe patterns (Bremen, October 19-21,1993).- Berlin.: Akademie Verlag, 1993.-P.309-311.

47. Щепинов В.П. Когерентно-оптические методы в экспериментальной механике // Деформация и разрушение материалов и элементов конструкций ЯЭУ.-М.: МИФИ.1993.-С. 66-85.

48. Писарев B.C., Щепинов В.П., Щиканов А.Ю. Определение остаточных напряжений по плоским деформациям, измеренным на контуре зондирующего отверстия методом топографической интерферометрии // Журнал техн. физики. -1996.-Т.66, №1 .-С. 99-113.

49. Аистов B.C., Балалов В.В., Щепинов В.П., Киселев A.C., Тутнов A.A. Исследование деформирования корпуса модели ГЦН ВВЭР методами голо-графической интерферометрии и конечных элементов // Атомная энергия.-1996.-Т81, №6.-с. 413-419.

50. Anpilov А.V., Balalov V.V., Morozov Е.М., Shchepinov V.P. Weight function determination for the cracks in curved shells from holographic interferometry

date / Proceedings of the international symposium on laser applications in precision measurements held in Hungary june 3-6, 1996 «Simulation and experiment in laser metrology» Ed. Z. Fuzessy, W. Juptner, W. Osten. Berlin.: Akademie Verlag, 1996.- P. 217-224.

51.Shchepinov V.P., Schikanov A.Yu. Analysis of holographic interference fringe patterns related to residual stress redistribution near drilled hole / Proceedings of the international symposium on laser applications in precision measurements held in Hungary june 3-6,1996 «Simulation and experiment in laser metrology» Ed. Z. Fuzessy, W. Juptner, W. Osten. Berlin.: Akademie Verlag, 1996.- P. 188-191.

52.1Циканов А.Ю., Щепинов В.П. Анализ картин интерференционных полос в зоне релаксации остаточных напряжений вокруг зондирующего отверстия // Труды XXV Школы-симпозиума по когерентной оптике и голографии -Ярославль, 1997.-С. 198-202.

53.Анпилов А.В., Балалов В.В., Морозов Е.М., Щепинов В.П. Определение КИН для сквозных трещин в цилиндрических оболочках с помощью весовых функций, полученных методом топографической интерферометрии //Заводская лаборатория.-1998.-Т.64, №2.-С. 50-54.

54.Apalkov A. A., Odintsev I.N., Shchepinov V.P., Schikanov A.Yu., and oth. Research of welding stresses in the pipelines DU-300 of the Smolensk and Kursk NPP'S./ The Third international conference pipelines safety, Moscow, September, 6-10. -1999. -V4. -P. 68-81.

55.0синцев A.B.. Щепинов В.П. Исследование процессов химической коррозии и механического износа с помощью корреляционной интерферометрии / Сб докл. Третьей международной конференции "Безопасность трубопроводов", Москва, 6-10 сентября 1999.-С. 228-236.

56.Северинов Д.В., Одинцев И.Н., Щепинов В.П. Измерение компонент вектора перемещения точек поверхности деформируемого тела с помощью топографического интерферометра «Конус» // Научная сессия МИФИ-2000. -М.: МИФИ.-2000.-Т.8. -С. 142-144.

57.Щепинов В.П., Щиканов А.Ю. Исследование остаточных напряжений в зоне сварки обоймы и тракта технологического канала реактора РБМК // Заводская лаборатория.-2001.-Т.67, №9.-С. 54-57.

58.0синцев А.В., Щепинов В.П. Совместное применение методов топографической интерферометрии и спекл-фотографии для измерения контактных давлений // Заводская лаборатория.-2001.-Т.67, №6.-С. 42-44.

59.0синцев А.В., Щепинов В.П. Исследование напряженно-деформированного состояния узла уплотнения ДЕШ с заглушкой реактора ВВЭР-440 когерентно-оптическими методами / Сб. научных трудов. Т.8: Ядерная энергетика. -М.: МИФИ, 2001.-С.163.

бО.Апальков А.А., Одинцев И.Н., Щепинов В.П. Методы когерентной оптики как инструмент для экспериментальной верификации вычислительных программ расчета НДС ЯЭУ / Доклады 1ой российской конференции «Методы и программное обеспечение расчетов на прочность» г. Туапсе, 0-14 окт. 2000г. М.: ФГУПНИКИЭТ, 2001. -С. 177-180.

61.0синцев A.B., Пресняков Ю.П., Щепннов В.П. Применение корреляционной спекл фотографии для измерения контактных давлений // Оптика и спек-троск. -2003.-Т.95, №4. -С. 687-692.

62.Душин А.Ю., Осинцев A.B., Щепинов В.П. Расчетно-экспериментальное исследование динамических характеристик модели шахты реактора ВВЭР-1 ООО // Атомная энергия .-2003.- Т.94, № 7. - С. 426-423.

бЗ.Одинцев И.Н., Щепинов В.П., Щиканов А.Ю. // Применение топографической интерферометрии для измерения остаточных напряжений методом зондирующего отверстия II Журнал техн. физики. -2003. -Т.73, №11.-С.106-110.

64.0синцев A.B., Щепинов В.П. Исследование контактных давлений в узлах уплотнения элементов конструкций методом корреляционной спекл-фотографии // Проблемы машиностроения и надежности машин. -2004.-№1. -С.37-43.

Подписано в печать 27.09.2004 г. Формат 60 х 90/16. Объем 2.5 п.л. Тираж 70 экз. Заказ № 27094

Оттиражировано в «ИП Гурбанов Сергей Талыбович» Москва, Доброслободская ул., 10, стр. 5

РНБ Русский фонд

2007-4 17154

ВВЕДЕНИЕ.

1. ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕФОРМИРОВАНИЯ МОДЕЛЕЙ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ ВВЭР ПРИ СТАТИЧЕСКОМ И ДИНАМИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ МЕТОДАМИ ГОЛОГРАФИЧЕСКОЙ И СПЕКЛ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ.

1.1. Измерение перемещений точек поверхности деформируемого тела с помощью голографического интерферометра «Конус»

1.1.1. Интерпретация топографических интерферограмм по абсолютным порядкам полос.

1.1.2. Определение абсолютных порядков полос.

1.1.3. Голографический интерферометр «Конус».

1.1.4. Нагружение тел в условиях голографического эксперимента

1.1.5. Экспериментальная проверка методики измерения перемещений с помощью интерферометра «Конус».

1.2. Исследование процесса упругопластического деформирования тела методом голографической интерферометрии.

1.2.1. Особенности измерения остаточных перемещений методом голо-графической интерферометрии.

1.2.2. Определение составляющих упруго пластической деформации

1.3. Измерение перемещений методом четырехэкспозиционной спекл фотографии.

1.3.1. Регистрация четырехэкспозиционной спекл фотографии

1.3.2. Наблюдение полос типа Юнга.

1.3.3. Определение направления перемещения.

1.3.4. Некоторые практические аспекты применения метода четырех экспозиционной спекл фотографии.

1.4. Исследование деформирования модели корпуса главного циркуляционного насоса ВВЭР - 1000 методом голографической интерферометрии

1.4.1. Модель корпуса главного циркуляционного насоса

1.4.2. Измерение и расчет перемещений точек поверхности модели

1.4.3. Деформирование модели ГЦН в зоне поверхностного надреза на корпусе.

1.4.4. Деформирование модели ГЦН в зоне поверхностного надреза на прямом патрубке.

1.5. Влияния граничных условий на собственные частоты колебаний внутрикорпусной шахты реактора ВВЭР

1.5.1. Модель внутрикорпусной шахты ВВЭР-1000 и опорное устройство для возбуждения колебаний.

1.5.2. Исследование собственных частот и форм колебаний моделей шахты реактора различного масштаба на воздухе.

1.5.3. Исследование собственных частот и форм колебаний модели шахты ректора в зависимости от конструктивного исполнения, среды и условий закрепления.

1.5.4. Зависимости собственных частот и форм колебаний модели шахты от ширины внешних зазоров.

1.5.5. Верификация программного комплекса расчета собственных частот колебаний оболочечных конструкций

Выводы к главе 1.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦЕНТОВ ИНТЕНСИВНОСТИ НАПРЯЖЕНИЙ ДЛЯ ТРЕЩИНОПОДОБНЫХ ДЕФЕКТОВ В МОДЕЛЯХ ОБОЛОЧЕЧНЫХ КОНСТРУКЦИЙ РЕАКТОРНОЙ УСТАНОВКИ АСТ

2.1. Определение КИН Ki для поверхностных трещин в цилиндрических оболочках

2.1.1. Стержневая модель определения КИН К1.

2.1.2. Определение Ki для осевой полуэллиптической трещины в цилиндрической оболочке по данным голографических интерференционных измерений.

2.2. Определение КИН Kj для сквозных трещин в цилиндрических оболочках.

2.2.1. Нахождение весовых функций по данным голографических интерференционных измерений

2.2.2. Экспериментальное определение КИН Ki и Кц для сквозных трещин в цилиндрических оболочках

2.3. Определение КИН К] для поверхностных трещин в зонах концентрации напряжений в моделях оборудования РУ АСТ

2.3.1. Определение КИН для поверхностных трещин в модели патруб-кового соединения БМ

2.3.2. Определение КИН на корпусе модели РУ АСТ-500 в зоне патрубковых узлов и фланцевого соединения.

Выводы к главе 2.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСТАТОЧНЫХ СВАРОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В ЭЛЕМЕНТАХ КОНСТРУКЦИИ РБМК-1000 МЕТОДОМ ЗОНДИРУЮЩЕГО ОТВЕРСТИЯ.

3.1. Определение остаточных напряжений методом зондирующего отверстия по измеренным компонентам вектора перемещения

3.1.1. Основные уравнения для определения остаточных напряжений.

3.1.2. Базисные функции перемещений для сквозного зондирующего отверстия в пластине.

3.1.3. Базисные функции перемещений для несквозного зондирующего отверстия в плите.

3.1.4. Определение знака остаточных напряжений по картине полос в зоне зондирующего отверстия.

3.1.5. Погрешность определения остаточных напряжений

3.2. Экспериментальная проверка методики определения остаточных напряжений

3.2.1. Режимы изготовления зондирующих отверстий

3.2.2. Определение упругих напряжений в образце при одноосном напряженном состоянии.

3.2.3. Определение упругих напряжений в образце при заданном двухосном напряженном состоянии

3.2.4. Определение диапазона напряжений измеряемых методом зондирующего отверстия.

3.2.5. Применение метода зондирующего отверстия при наличии градиентов напряжений.

3.2.6. Определение остаточных напряжений в темплете обечайке активной зоны реактора ВВЭР-1000 по данным измерений перемещений методами голографической и электронной спекл интерферометрии

3.3. Исследование остаточных сварочных напряжений в образцах трубопроводах ДУ-300 Смоленской и Курской АЭС

3.3.1. Результаты дефектоскопии трубопровода ДУ-300 первого блока Смоленской АЭС.

3.3.2. Основные методы снижения остаточных напряжений в зоне сварных швов.

3.3.3. Образцы для испытания технологии изменения остаточных напряжений путем обжатия.

3.3.4. Определение остаточных сварочных напряжений на внешней и внутренней поверхностях образцов в исходном состоянии и после обжатия.

3.3.5. Численное моделирование остаточных напряжений МКЭ с помощью пакета прикладных программ USOR.

3.4. Исследование остаточных напряжений в зоне сварки обоймы и тракта технологического канала реактора РБМК

3.4.1. Объект исследования.

3.4.2. Результаты измерения остаточных напряжений

Выводы к главе 3.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ КОНТАКТНЫХ ЯВЛЕНИЙ В ЭЛЕМЕНТАХ КОНСТРУКЦИЙ ЯЭУ МЕТОДАМИ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ ГО-ЛОГРАФИЧЕСКОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ И СПЕКЛ ФОТОГРАФИИ

4.1. Контраст несущих полос при случайном изменении микрорельефа поверхности тела

4.1.1. Контраст полос в методе голографической интерферометрии.

4.1.2. Контраст полос типа Юнга в методе спекл фотографии

4.2. Визуализация областей изменения микрорельефа поверхности тела.

4.2.1. Использование несущих полос.

4.2.2. Вычитание изображений.

4.3. Экспериментальная проверка соотношения между контрастом полос в корреляционной голографической интерферометрии и корреляционной спекл фотографии.

4.3.1. Оптическая схема одновременной регистрации голограмм и спекл фотографий.

4.3.2. Регистрация процесса механического износа

4.4. Измерение поверхности контакта.

4.4.1. Регистрация контурной поверхности контакта

4.4.2. Измерение остаточных перемещений в зоне контакта методом топографической интерферометрии.

4.5. Определение контактных давлений.

4.5.1. Влияние контактных давлений на контраст несущих полос в методах голографической интерферометрии м спекл фотографии

4.5.2. Основное соотношение для определения контактных давлений и его экспериментальная проверка.

4.5.3. Установка для измерения контраста несущих полос

4.6. Исследование контактного взаимодействия макетов шаровых ТВЭлов ВТГР методами корреляционной голографической интерферометрии и спекл фотографии.

4.6.1. Измерение контурной поверхности контакта

4.6.2. Определение контактных давлений.

4.7. Исследование узла уплотнения ДПЛ реактора ВВЭР

4.7.1. Модель узла уплотнения ДПЛ и схема ее нагружения

4.7.2. Определение радиальных перемещений элементов патрубка ДПЛ методом голографической интерферометрии.

4.7.3.Определение осевых перемещений элементов патрубка ДПЛ методом четырехэкспозиционной спекл фотографии.

4.7.4. Определение контактных давлений на торцевой поверхности уплотняющей прокладки методом корреляционной спекл фотографии

4.8. Исследования процесса кавитационной эрозии методом корреляционной голографической интерферометрии

4.8.1. Основные соотношения для оценки степени кавитационной эрозии

4.8.2. Исследование процесса кавитационной эрозии образцов из стали 1Х18Н10Т

Выводы к главе 4.

Соз дание новых и усовершенствование существующих ядерных энергетических установок (ЯЭУ), сопровождается увеличением их мощности, маневренности, абсолютных размеров, усложнением конструктивных форм, расширением круга используемых материалов, увеличением температуры теплоносителя, а также повышением механических и тепловых нагрузок. Эти обстоятельства выдвигают на первый план задачу обеспечения требований безопасности при нормальных эксплутационных и аварийных режимах работы ЯЭУ [1-7]. Введение дополнительных требований по безопасности атомных энергетических станций (АЭС) в рамках национальных и международных нормативно-технических документов [4-11] существенно повысило роль экспериментальных исследований напряженно-деформированного состояния (НДС) элементов конструкций ЯЭУ [10-17].

Основными экспериментальными методами, используемыми для получения информации о напряженно-деформированном состоянии (НДС) моделей и натурных узлов ЯЭУ, являются методы: тензометрии [13-15, 18, 19], поляризационно-оптический [20-25], фотоупругих покрытий [14,18], хрупких тензочувствительных покрытий [26] и ультразвуковой [14].

В настоящее время прогресс в области экспериментальной механики связан с новыми когерентно оптическими методами, основанными на использовании когерентного лазерного излучения. Наибольшее распространение из них получили методы голографической и спеют интерферометрии [27-41]. Их отличает высокая чувствительность, и возможность проведения бесконтактных измерений полей трех компонент вектора перемещений поверхности тела диффузно-рассеивающей свет при статическом и динамическом нагружении. Чувствительность метода голографической интерферометрии составляет величину, равную половине длинны волны используемого лазерного излучения, а спекл фотографии, основного метода спекл интерферометрии — величину равную среднему поперечному размеру спекла. Ни один из традиционных экспериментальных методов не дает возможность таких измерений. Особо следует выделить применение этих методов для визуализации резонансных форм колебаний моделей и элементов конструкций в виде картин полос. Следует также отметить вклад голографической интерферометрии в развитие традиционных экспериментальных методов — поля-ризационно-оптического (голографическая фотоупругость [25]) и муарового (голографический муар [35]).

В настоящее время в НИКИЭТ подготовлены нормативно технические документы по включению голографической и спекл интерферометрии в число экспериментальных методов исследования НДС элементов конструкций и моделей ЯЭУ. В этой связи необходимо рассмотрение различных путей использования когерентно-оптических методов и классов задач, решаемых с их помощью.

Можно выделить три основных направления использования когерентно-оптических методов:

1. Применение результатов прямых измерений.

2. Разработка на основе данных прямых измерений методов определения НДС элементов конструкций ЯЭУ.

3. Создание принципиально новых методов измерения деформаций и напряжений.

Рассмотрим более подробно эти направления. В первом из них исходную информацию в виде полей перемещений и форм колебаний с одной стороны, можно непосредственно использовать для исследования деформирования различных элементов конструкций ЯЭУ и их моделей. Особо следует выделить использование результатов прямых измерений для верификации пакетов прикладных программ численного моделирования НДС методом конечных элементов (МКЭ) или методом граничных элементов (МГЭ), так как с их помощью сначала рассчитывают в узлах трехмерные перемещения.

Динамические нагрузки, действующие на внутрикорпусные устройства (ВКУ) водо-водяных энергетических реакторов (ВВЭР) являются причиной повреждений и серьезных аварий на атомных электростанциях. Недооценка при проектировании ВВЭР гидродинамических сил от потоков теплоносителя привела в свое время к износу и разрушению тепловых экранов, узлов их крепления и других важнейших элементов ВКУ [42-44]. Доработка конструкции элементов ВКУ проводится на основе углубленного расчетно-экспериментально'го анализа рассматриваемых гидроупругих систем, важнейшей составной частью которого являлось исследование собственных частот и форм колебаний оборудования. В частности, изучению собственных характеристик тепловых экранов, представляющих собой тонкостенные цилиндрические оболочки постоянной толщины посвящены работы [43, 45], в которых представлены результаты расчетных и модельных исследований. Применение метода топографической интерферометрии и разработанного оборудования, в этом случае, дало возможность провести основной объем исследований на моделях шахты реактора ВВЭР-1000 малого масштаба. С одной стороны, это позволило при невысокой стоимости экспериментов рассмотреть большое число вариантов исследуемой системы, а с другой, получать информацию о собственных формах колебания модели шахты в виде картин полос, исключающих ошибку определения узлов.

Второе направление использование информации полученной когерентно оптическими методами связано с построением математических моделей определения деформаций и напряжений. Среди них в первую очередь следует выделить задачу измерения остаточных напряжений. Действующие в материале напряжения являются результатом наложения напряжений от внешних сил на остаточные напряжения. Надежное определение остаточных напряжений имеет большое значение не только для прогнозирования состояния оборудования ЯЭУ, выработавшего ресурс, но также для обеспечения проектного ресурса. Например, в 1986-91 годах произошло 25 случаев повреждения коллекторов парогенератора ПГВ-1000 в виде трещин в перемычках перфорированной зоны. Проектный срок эксплуатации таких коллекторов составил 30 лет, а фактический всего 3 года [46]. Основная причина образования коррозионных трещин заключается в высоком уровне остаточных напряжений в коллекторе, возникающих при использовании вальцовки труб методом взрыва.

В действующих нормах расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок [7,8] остаточные напряжения учитываются только при расчете на сопротивление хрупкому разрушению и при расчете на циклическую прочность. Специальные нормативные документы предписывают учитывать остаточные напряжения в следующих двух случаях:

При определении степени опасности выявленных в процессе эксплуатации дефектов;

При расчетах по концепции «течь перед разрушением».

Заметим, что стандарт на измерения остаточных напряжений методом зондирующих отверстий по данным тензометрии принят только в США. Метод голографической интерферометрии позволяет существенно повысить достоверность их определения этим методом.

Другим примером эффективного использования данных измерений когерентно оптических методов является задача определения коэффициентов интенсивности напряжений КИН для поверхностных и сквозных трещин в зонах концентрации напряжений.

Модели элементов конструкций ЯЭУ, изготовленные из низкомодульных материалов, часто применяются для детального исследования деформаций и напряжений методами тензометрии и фотоупругости. Используя методы голографической интерферометрии и спекл фотографии на этих моделях можно получить не только новую дополнительную информацию о полях перемещений в зонах концентрации напряжений и, и что особенно важно определить КИН, если в этих местах расположены поверхностные и сквозные трещины.

Третье направление связано с созданием принципиально новых методов измерения напряжений и деформаций. В первую очередь к ним относится измерение поверхности контакта и контактных давлений с целью обеспечение герметичности разъемных узлов соединений. Несмотря на то, что эксплуатация реакторов типа ВВЭР осуществляется уже более 30 лет, но, тем не менее, на ряде блоков имели место течи по узлам уплотнения верхнего блока. Проблема возникла в связи со случаями нарушения герметичности разъемных уплотнительных соединений патрубков верхнего блока. Аналогичные случаи имели место на АЭС «Ангра-1» (Бразилия), «Терки-пойнт» и «Са-лем» (США). Подобные ситуации отмечены не только на реакторах ВВЭР, но также и на реакторах PWR, BWR ведущих фирм-производителей оборудования АЭС — Франции, США, Канады и Германии.

Когерентно-оптические методы - корреляционную голографическую интерферометрию и спекл фотографию [39] можно эффективно использоваться для измерения поверхности контакта и контактных давлений в узлах уплотнения разъемных соединений. При этом в зону контакта не вводятся промежуточные тела, и, следовательно, с этой точки зрения эти методы можно считать бесконтактными. В физической основе их использования лежит тот факт, что необратимые изменение микрорельефа поверхности в результате контактного взаимодействия тел с шероховатыми поверхностями приводят к декорреляции восстановленных световых волн в методе гологра-фической интерферометрии, а в спекл-фотографии к декорреляции спекл структур изображения поверхности тела. В результате этого наблюдается уменьшение контраста несущих голографических интерференционных полос и полос типа Юнга в методе спекл-фотографии. Эта связь может быть использована для экспериментального исследования размеров поверхности контакта и распределения контактных давлений непосредственно в зоне контакта разъемных соединений.

Метод корреляционной голографической интерферометрии позволяет по новому подойти к решению такой сложной задачи, как количественная оценка степени абразивной или кавитационной эрозии элементов конструкций и материалов [47].

Кавитация в главных циркуляционных насосах происходит из-за нарушения сплошности жидкости в тех местах, где при данной температуре давление снижается до значения давления насыщенного пара, при этом происходит быстрое вскипание жидкости с образованием пузырьков пара. Понижение давления может происходить вследствие местного повышения скорости в потоке жидкости (гидродинамическая кавитация) или вследствие прохождения в жидкости акустических волн (акустическая кавитация). После перехода пузырьков в зону повышенного давления они сокращаются в размерах с большой скоростью, что в свою очередь сопровождается гидравлическим ударом и звуковым импульсом. Если кавитационные пузырьки замыкаются вблизи от обтекаемого тела (элементов проточной части насоса), то многократно повторяющиеся удары приводят к разрушению его поверхности. В местах разрушения пузырьков давления могут достигать величины ЮООМПа и сопровождаться сильным шумом со сплошным спектром от нескольких герц до тысяч килогерц.

Элементы проточной части циркуляционных насосов представляют собой комплекс направляющих поверхностей, предназначенных для управления потоком. Если кавитационная зона возникает на такой поверхности, то она, изменяя ее эффективную форму, меняет путь потока. Такие изменения нежелательны, так как они сопровождаются снижениями энергетических параметров (подача и напор) и уменьшение коэффициента полезного действия.

Борьба с кавитацией в насосах имеет большое значение, так как она приводит к быстрому разрушению элементов проточной части и снижению ресурса и надежности их работы.

Основным средством предупреждения кавитации является поддержание большего давления на входе в насос над давлением парообразования. Однако при больших скоростях теплоносителя это явление наблюдается всегда.

Кавитациоиному разрушению подвержены все конструкционные материалы, но в разной степени. Наиболее кавитационно-стойким материалом является аустенитная сталь благодаря равномерности ее структуры.

Разработанные на основе голографической интерферометрии и спекл фотографии методы определения перемещений, деформаций и напряжений и исследованные с их помощью модели и элементы конструкций ЯЭУ приведены в сводной таблице.

Таким образом, разработка новых когерентно оптических методов исследования деформаций и напряжений элементов конструкций ЯЭУ при различных видах статического и динамического нагружения, с целью повышения их безопасности является актуальной задачей.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Повышение ресурса и безопасности эксплуатации ЯЭУ путем увеличения точности и достоверности определения деформаций и напряжений в основных элементах конструкций реакторных установок на основе использования методов лазерной голографической и спекл интерферометрии.

Для достижения указанных целей решались следующие задачи: на основе использования отражательных голограмм разработать интерферометр для измерения трех компонент вектора перемещения точек поверхности деформируемого тела; разработать методы регистрации нескольких полей перемещений на одной голограмме или спекл фотографии;

Таблица

Когерентно-оптический метод Решаемая задача Объект исследования

1. Топографический интерферометр «Конус» Измерение трех компонент перемещений точки поверхности деформируемого тела

2. Четырехэкспозиционная спекл фотография Запись двух полей перемещений на одной спекл фотографии (А.С. №1617399)

3. Голографический интерферометр «Конус» Верификация комплекса программ МКЭ Модель корпуса ГЦН реактора типа ВВЭР-1000

4. Голографическая интерферометрия (метод усреднения во времени) Методика исследования собственных частот и форм колебаний моделей в жидкости (А.С. №1509820) Модель внутрикорпусной шахты реактора ВВЭР-1000

5. Голографическая интерферометрия, спекл фотография Методика определения КИН К1 для поверхностных и сквозных трещин Модели патрубкового узла и корпуса реакторной установки АСТ-500

6. Голографическая интерферометрия Методика определения остаточных напряжений методом зондирующего отверстия Зона сварного соединения обоймы и тракта технологического канала РБМК-1000; Образцы со сварными швами трубопроводов ДУ-300 Смоленской Курской АЭС

7. Корреляционная голографическая интерферометрия и спекл фотография Методики измерения поверхности контакта и контактных давлений (А.С. №167566) Макеты шаровых ТВЭЛов ВТГР; узел уплотнения датчика положения линейного (ДПЛ) реактора ВВЭР-440

8. Корреляционная голографическая интерферометрия Методика оценки степени кавитационной эрозии (А.С. №1239590, А.С. № 1255918) Образцы из нержавеющей стали разработать оборудование для исследования собственных частот и форм колебаний моделей оболочечных конструкций ЯЭУ в жидкости; разработать методики определения КИН Ki для поверхностной трещины в оболочках по линейным и угловым перемещениям ее берегов, и для сквозных трещин с помощью весовых функций, определенных методом голографической интерферометрии; разработать методику для измерения остаточных напряжений методом зондирующих отверстий по данным голографических интерференционных измерений; теоретически и экспериментально исследовать закономерности изменения контраста несущих полос в методах голографической интерферометрии спекл фотографии при случайном изменении микрорельефа поверхности тела; на основе использования несущих полос и оптических схем вычитания изображений в голографической интерферометрии и спекл фотографии разработать новые методы измерения поверхности контакта тел с шероховатыми поверхностями; на основе экспериментального исследования влияния контактных давлений на контраст несущих полос в методах голографической интерферометрии спекл фотографии разработать бесконтактный методы измерения контактных давлений; используя голографическую интерферометрию разработать методику визуализации и количественной оценке степени кавитационной эрозии для образцов с шероховатыми поверхностями.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. На основе использования отражательных голограмм, разработан оригинальный голографический интерферометр «Конус», основанный на аппроксимации дискретных порядков полос в исследуемой точке гармонической функцией, и позволяющий измерение трех компонент вектора перемещения точки поверхности деформируемого тела, диф-фузно рассеивающего свет.

2. Разработана методика и оборудование [А.С. №1509820] для исследования собственных частот и форм колебаний маломасштабных моделей элементов конструкций ЯЭУ на воздухе и в жидкости.

3. Разработаны оригинальные методы регистрации нескольких полей перемещений на одной голограмме, используя различные ее участки и на одной спекл фотографии [А.С. №1617399], путем обеспечения требуемой попарной корреляции четырех спекл структур.

4. Разработаны методики определения КИН Ki для поверхностной трещины и определения весовых функций для сквозных трещин в оболо-чечных конструкциях ЯЭУ по линейным и угловым перемещениям измеренным методами голографической интерферометрии и спекл фотографии.

5. Разработана методика определения остаточных напряжений методом зондирующих отверстий, использующая относительные перемещения пар точек, лежащих на осях главных деформаций и измеренных с помощью голографического интерферометра.

6. Теоретически и экспериментально исследованы закономерности изменения контраста несущих полос в методах корреляционной голографической интерферометрии спекл фотографии при случайном изменении микрорельефа поверхности тела;

7. На основе использования несущих полос и оптических схем вычитания изображений в голографической интерферометрии и спекл фотографии впервые разработан комплекс методов измерения поверхности контакта, контактных давлений и сближения тел с шероховатыми поверхностями [А.С. №167566] взаимодействующих под нагрузкой.

8. На основе метода корреляционной топографической интерферометрии разработана оригинальная методика визуализации зон и количественной оценке степени кавитационной эрозии [А.С. №1239590, А.С.

1255918].

Методы исследования.

В основе комплекса разработанных методик исследования деформаций и напряжений моделей и элементов конструкций ЯЭУ лежит использование новых физических методов — оптической голографии и спекл эффекта. Тестирование разработанных автором методов проводилось на специально разработанных образцах и устройствах, с широким использованием численного моделирования методом конечных элементов. Обработка гологра-фических интерферограмм и полос типа Юнга в методе спекл фотографии проводилась на специальных устройствах, в которых для ввода данных в компьютер использовались камеры с ПЗС матрицами.

Практическая ценность и результаты работы.

Результаты исследования деформирования модели ГЦН ВВЭР-440 проведенные с помощью голографического интерферометра «Конус», использованы для верификации вычислительного комплекса МКЭ «CORPUS», разработанного в Институте Реакторных Технологий и Материалов РНЦ «Курчатовский институт» при этом расхождение измеренных величин перемещений от расчетных не превышало 5%.

На моделях внутрикорпусной шахты ВВЭР-1000, изготовленных в масштабе 1:44, исследованы собственные частоты и формы колебаний для различных вариантов конструктивного исполнения среды (воздух, вода) и закрепления моделей. Установлено, что присоединенная масса жидкости снижает значения собственных частот колебаний, по сравнению с найденными на воздухе, в 1,6 — 3,1 раза. При изменении величины внешнего относительного зазора Л / Ro (А — величина внешнего зазора, Ro -наружный радиус оболочки) в диапазоне с 0,12 до 0,012 максимальные собственные частоты уменьшились в 2,4 раза. Результаты исследований использованы в ОКБ «Гидропресс».

На полимерных моделях оборудования реакторной установки АСТ-500 — патрубкового соединения (модель БМ-399) и корпуса реактора (модель БМ-600), разработанных и созданных для тензо-метрических исследований и нагружаемых внутренним давлением, определены КИН Kj для поверхностных трещин максимально допустимых размеров, изготовленных в зонах концентрации напряжений. Установлены места расположения поверхностных с максимальными значениями К]. Результаты исследований использованы в ОКБ «Машиностроения» для обоснования прочности и безопасности РУ АСТ-500.

Используя сквозные и несквозные зондирующие отверстия, исследованы остаточные напряжения на внешней поверхности в зоне сварного соединения обоймы и тракта технологического канала реактора РБМК-1000. Установлено, что распределения напряжений носит кососимметричный относительно шва характер, при этом, максимальные окружные и осевые напряжения наблюдаются в обойме. Полученные данные использовались в ЦНИИТМАШ для верификации программного комплекса моделирования остаточных напряжений методом конечных элементов.

Исследованы остаточные напряжения на внешней и внутренней поверхностях образцов трубопроводов ДУ 300 первого контура реакторов РБМК-1000 Смоленской и Курской АЭС в зоне сварных швов до и после применения технологии обжатия, разработанной и запатентованной фирмой АЕА Technology Engineering Services Inc. (США). Показано, что применение обжатия, создает требуемое поле сжимающих напряжений на внутренней поверхности трубопровода в зоне сварного шва, где в исходном состоянии действовали значительные растягивающие напряжения.

Методами корреляционной голографической интерферометрии и спекл фотографии впервые получены зависимости поверхности контакта от нагрузки при следующих вариантах контактного взаимодействия макетов шаровых ТВЭЛов высокотемпературных газовых реакторов (ВТГР) — макет с плоской плитой; макет с макетом и макет с тремя макетами, расположенными в вершине тетраэдра. Для рассмотренных вариантов экспериментально полученные зависимости поверхности контакта от нагрузки практически совпадают, но наблюдается существенное, почти в два раза, увеличение поверхности контакта по сравнению с решением Герца. Максимальное значение контактных давлений найденные экспериментально в 2,7 раза меньше, чем полученные из решения задачи Герца. Такое снижение максимальных напряжений сказывается положительно на работоспособность шаровых ТВЭЛов.

Исследованы зависимости осевых и радиальных перемещений точек фланца и заглушки от нагрузки, датчика положения линейного (ДПЛ), устанавливаемого в шаговых электромагнитных приводах системы управления и защиты верхнего блока реакторной установки ВВЭР-440. Экспериментально получено распределение контактных давлений по торцевой поверхности прокладки узла уплотнения ДПЛ. Установлено, что разброс величин контактных давлений в окружном направлении незначителен, и уменьшается по мере увеличения осевой нагрузки. При осевой нагрузке 90 кН величины контактных давлений по торцевой поверхности прокладки практически достигают предела текучести материала прокладки. Результаты исследований использованы в ОКБ «Гидропресс».

Выносятся на защиту.

Метод интерпретации голографических картин полос в терминах трех компонент вектора перемещения точки поверхности тела с помощью интерферометра «Конус», основанный на аппроксимации дискретных порядков полос гармонической функцией, методы регистрации двух полей перемещений на различных участках голограмм и спекл фотографии [А.С. №1617399], а также результаты исследования деформирования модели корпуса ГЦН ВВЭР-440.

Методика и оборудование [А.С. №1509820] для исследования собственных частот и форм колебаний маломасштабных моделей элементов конструкций ЯЭУ на воздухе и в жидкости и результаты исследования для различных вариантов конструктивного исполнения, среды и условий закрепления моделей внутрикорпусной шахты ВВЭР-1000, изготовленных в масштабе 1:44.

Методики определения КИН Ki для поверхностной трещины и определения весовых функций для сквозных трещин в оболочечных конструкциях ЯЭУ по линейным и угловым перемещениям измеренным методами голографической интерферометрии и спекл фотографии и результаты исследования КИН Ki на полимерных моделях оборудования реакторной установки АСТ-500 для поверхностных трещин максимально допустимых размеров, изготовленных в зонах концентрации напряжений.

Методика и оборудование для измерения остаточных напряжений методом зондирующих отверстий по данным голографических интерференционных измерений и результаты исследования их в зоне сварных швов трубопроводов ДУ 300 первого контура реакторов РБМК-1000 Смоленской и Курской АЭС, до и после применения технологии обжатия, разработанной и запатентованной фирмой АЕА Technology Engineering Services Inc. (США).

Результаты теоретического и экспериментального исследования закономерностей изменения контраста несущих полос в методах корреляционной голографической интерферометрии спекл фотографии при случайном изменении микрорельефа поверхности тела.

Комплекс методов измерения поверхности контакта, контактных давлений [А.С. №1299241] для взаимодействующих под нагрузкой тел с шероховатыми поверхностями и результаты исследований контактного взаимодействия макетов шаровых ТВЭЛов ВТГР и узла уплотнения ДПЛ, устанавливаемого в шаговых электромагнитных приводах системы управления и защиты верхнего блока реакторной установки ВВЭР-440.

Методику визуализации зон и количественной оценке степени ка-витационной эрозии, разработанная на основе метода корреляционной голографической интерферометрии [А.С. №1239590, А.С. №1255918].

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на III Всесоюзном семинаре «Оптико-геометрические методы исследования деформаций и напряжений (муар, сетки, голография)» (Днепропетровск, 1978 г.); на IV Всесоюзной конференции по голографии (Ереван, 1982 г.); на семинаре «Применение оптической голографии для не-разрушающего +контроля и измерений» (Ленинград, 1984 г.); на семинаре «Интерференционно-оптические методы механики деформируемого тела и механики горных пород» (Новосибирск, 1985 г.); на заседании совета НТС ВНИИС по проблеме «Стандартизация и голография» (Москва, 1986 г.); на

Всесоюзном семинаре «Оптико-геометрические методы исследования деформаций и напряжений» (Челябинск, 1986 г.); на зональном научно-техническом семинаре «Применение лазеров в промышленности и научных исследованиях» (Челябинск, 1988 г.); на семинаре «Применение лазеров в народном хозяйстве» (Челябинск 1989 г.); на Республиканском научно-техническом семинаре «Голография в промышленности и научных исследованиях» (Гродно, 1989 г.); на Всесоюзном симпозиуме «Методы и применения топографической интерферометрии» (Куйбышев 1990 г.); на Всесоюзном семинаре «Метрология в прецизионном машиностроении» (Саратов 1990 г.); на III Всесоюзном семинаре по механике разрушения (Киев, 1990 г.); on the International Conference «Hologram Interferometry and Speckle Metrology» (Baltimore, Maryland, USA); on the «IV International Congress on Optical Science in Engineering» (Hague, Netherlands, 1991); on the «2nd International Workshop of Automatic Processing of Fringe Patterns» (Bremen, 1993); на международной конференции «Simulation and experiment in laser metrology» (Balaton, Hungary 1996); на XXV Международной Школе-Симпозиуме по когерентной оптике и голографии (Ярославль, 1997 г.); на III международной научно-технической конференции «Безопасность трубопроводов» (Москва. 1999 г.); на Научной сессии МИФИ-2000 (Москва, 2000 г.); на Научной сессии МИФИ-2001 (Москва, 2001 г.), на Научной сессии МИФИ-2003 (Москва, 2003 г.), на НТС №1 (секция № 6) Минатома РФ (Москва, 2004г).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 63 работы, в том числе 6 монографий.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов и результатов работы и списка литературы. Она изложена на 350 страницах, содержит 148 рисунков, 12 таблиц и 241 наименование литературных источников.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Обоснованы основные направления использования когерентно-оптических методов для повышение ресурса и безопасности работы элементов конструкций ЯЭУ, и на этой основе разработан комплекс новых бесконтактных высокочувствительных экспериментальных методов для исследования процессов деформирования, определения собственных частот и форм колебаний, измерения коэффициентов интенсивности напряжений для поверхностных и сквозных трещин, оценки остаточных напряжений, измерений поверхностей контакта и контактных давлений и оценки степени кавитационной эрозии в моделях и элементах конструкций ЯЭУ- Эффективность разработанных методов подтверждена при их применении для решения различных задач исследования деформаций и напряжений моделей и элементов конструкций ВВЭР, РБМК и ВТГР.

2. Разработан метод интерпретации голографических картин полос с помощью интерферометра «Конус», позволяющий получать три компоненты вектора перемещения точки поверхности деформируемого тела. С его помощью исследовано деформирование модели корпуса главного циркуляционного насоса ВВЭР. Полученные результаты использованы для верификации вычислительного комплекса МКЭ «CORPUS», разработанного в Институте Реакторных Технологий и Материалов РНЦ «Курчатовский институт», при этом показано, что расхождение измеренных величин перемещений и расчетных не превышает 5%.

Разработаны оригинальные методики регистрации нескольких полей перемещений на одной голограмме, основанные на использовании ее различных участков и на одной спекл фотографии [А.С. №1617399] путем обеспечения требуемой попарной корреляции четырех спекл структур.

3. Разработана методика и оборудование [А.С. №1509820] для исследования собственных частот и форм колебаний маломасштабных моделей элементов конструкций ЯЭУ на воздухе и в жидкости.

На моделях внутрикорпуеной шахты ВВЭР-1000 (в масштабе 1:44), исследованы собственные частоты и формы колебаний для различных вариантов конструктивного исполнения рабочей среды (воздух, вода) и закрепления моделей. Установлено, что присоединенная масса жидкости снижает значения собственных частот колебаний в 1,6 — 3,1 раза по сравнению с найденными на воздухе.

Изменение величины внешнего относительного зазора Л/ Ro (Л — величина внешнего зазора, R0 —наружный радиус оболочки) в диапазоне с 0,12 до 0,012 приводит к уменьшению собственных частот в 2,4 раза. Результаты исследований использованы в ОКБ «Гидропресс».

4. Разработаны методики определения коэффициента интенсивности напряжений Kt для поверхностной трещины и определения весовых функций для сквозных трещин в оболочечных конструкциях по результатам измерения линейных и угловых перемещений.

Определены величины Kj для поверхностных трещин максимально допустимых размеров в зонах концентрации напряжений на полимерных моделях оборудования реакторной установки АСТ-500. Установлены места расположения поверхностных трещин с максимальными значениями Kj. Результаты исследований использованы в ОКБ «Машиностроения» для обоснования прочности и безопасности РУ АСТ-500.

5. Разработана методика и оборудование для измерения остаточных напряжений методом зондирующих отверстий по данным голографических интерференционных измерений перемещений.

Исследованы остаточные напряжения на внешней поверхности в зоне сварного соединения обоймы и тракта технологического канала реактора РБМК-1000. Установлено, что распределение напряжений носит кососиммет-ричный относительно центра шва характер и максимальные окружные и осевые напряжения действуют в обойме. Полученные данные использовались в ЦНИИТМАШ для верификации программного комплекса моделирования остаточных напряжений МКЭ.

Исследованы остаточные напряжения на внешней и внутренней поверхностях образцов трубопроводов ДУ-300 первого контура реактора РБМК-1000 Смоленской и Курской АЭС в зоне сварных швов до и после применения технологии обжатия, разработанной и запатентованной фирмой АЕА Technology Engineering Services Inc. (США). Подтверждено, что применение этой технологии создает требуемое поле сжимающих напряжений на внутренней поверхности трубопровода в зоне сварного шва, где ранее действовали растягивающие напряжения.

6. На основе теоретического и экспериментального исследования закономерностей изменения контраста несущих полос, в методах корреляционной голографической интерферометрии и спекл фотографии, при случайном изменении микрорельефа поверхности тела разработан комплекс оригинальных методов измерения поверхности контакта, контактных давлений и взаимного сближения [А.С. №1675666] тел с шероховатыми поверхностями.

Проведено исследование контактного взаимодействия различных вариантов макетов шаровых ТВЭлов высокотемпературных газовых реакторов (ВТГР). Установлено, что поверхность контакта в 2 раза больше, а максимальные контактные давления в 2,7 меньше, чем аналогичные величины, получаемые из решения задачи Герца.

Исследовано деформирование узла уплотнения датчика положения линейного (ДПЛ), устанавливаемого в шаговых электромагнитных приводах системы управления и защиты верхнего блока реакторной установки ВВЭР-440, и определено распределение контактных давлений в зоне прокладки. Результаты использованы в ОКБ «Гидропресс» для подтверждения методов расчета узлов уплотнения.

7. На основе метода корреляционной голографической интерферометрии разработана оригинальная методика визуализации зон и количественной оценки степени кавитационной эрозии [А.С. №1239590, А.С. №1255918] для тел с шероховатыми поверхностями. Экспериментальная проверка методики на стали 1Х18Н10Т позволяет втрое сократить время кавитационного воздействия на образец, необходимое для уверенной оценки зоны кавитационной эрозии.

1. Александров А.П. Атомная энергетика и научно-технический прогресс. -М.: Наука, 1978.-271с.

2. Емельянов И.Я., Гаврилов П.А., Селиверстов Б.Н. Управление и безопасность ядерных энергетических реакторов. -М.: Атомиздат, 1975. -280с.

3. Петросьянц A.M. Проблемы атомной науки и техники — 4-е изд.(перераб. и доп.). -М.: Атомиздат, 1977. 454с.

4. Безопасность ядерной энергетики / Пер. с англ. Под ред. Р. Дж. Уивера -М.: Атомиздат, 1980. 153с.

5. Сидоренко В.А. Вопросы безопасной работы реакторов ВВЭР. М.: Атомиздат, 1977.-216с.

6. Ковалевич О.М., Вереземский В.Г. Безопасность АЭС и прочность элементов оборудования при продлении срока эксплуатации блоков первого поколения // Атомная энергия.-2001.-Т.90, №2.-С. 90-96.

7. Бугаенко С.Е., Аржаев А.И., Европин С.В., Савченко В.А. Управление сроком службы атомных станций. // Атомная энергия.-2002.-Т.92, №4.-С. 255-261.

8. Общие положения обеспечения безопасности атомных станций при проектировании, сооружении и эксплуатации (ОПБ-82). — М.: Энергоатомиз-дат, 1985.

9. Нормы расчета на прочность элементов реакторов, парогенераторов, сосудов и трубопроводов атомных электростанций, опытных и исследовательских ядерных реакторов и установок. М.: Металлургия, 1973. -408с.

10. Нормы расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. М.: Энергоатомиздат, 1989. -525 с.

11. Конструкции и методы расчета водо-водяных энергетических реакторов /

12. H.А. Махутов, В.В. Стекольников, К.В. Фролов и др. М.: Наука, 1987.-232с.

13. Методы исследования напряжений в конструкциях энергетического оборудования / Под ред. Н.И. Пригоровского. М.: Наука, 1983 180 с.

14. Экспериментальные исследования деформаций и напряжений в водоводяных энергетических реакторах / Н.А. Махутов, К.В. Фролов, В.В. Стекольников., Щепинов В.П. М.: Наука, 1990. -296с.

15. Экспериментальная механика: в 2-х книгах. Пер. с англ. / Под ред. А. Кобаяси.-М.: Мир, 1990. -Т1.-616с. -Т.2.-552с.

16. Экспериментальные методы исследования деформаций и напряжений вконструкциях / Под ред. Н.И. Пригоровского. М.: Наука, 1977.-150с.

17. Мельников Н.П. Конструктивные формы и методы расчета ядерных реакторов. М.: Атомиздат, 1972. -550 с.

18. ASME boiler and pressure vessel code, Sect. Ill: Nuclear vessels. N.Y., 1979, -267p.

19. Пригоровский Н.И. Методы и средства определения полей деформацийи напряжений. М.: Машиностроение, 1983. -248 с.

20. Митенков Ф.М., Стекольников В.В., Махутов Н.А. и др. Тензометри-ческие исследования конструкций энергетического оборудования // Проблемы машиностроения и автоматизации. 1988. Вып.22, с.ЗЗ—43.

21. Александров М.Х., Ахметзянов М.Х. Поляризационно-оптические методы механики деформируемого тела. М.: Наука, 1973. -576с.

22. Метод фотоупругости / Под ред. Г.Л. Хесина. М.: Стройиздат, 1975. Т.1.-461 е.; т. 2. -368с.; т. 3. -312с.

23. Абен Х.К. Интегральная фотоупругость. Таллинн: Валгус, 1975. -218с.

24. Пригоровский Н.И., Бронов В.М., Бугаенко С.Е., Хуршудов Г.Х. Напряженное состояние в элементах корпуса реактора // Исследование напряжений и прочности корпуса реактора. М.: Атомиздат, 1968. С.22-56.

25. Пригоровский Н.И., Хуршудов Г.Х., Бронов В.М., Бугаенко С.Е.

26. Методы исследования деформаций и напряжений на моделях корпуса реактора и его узлов // Исследование напряжений и прочности корпуса реактора. М.: Атомиздат, 1968. С. 67-108.

27. Славин O.K., Трумбачев В.Ф., Тарабасов Н.Д. Методы фотомеханики в машиностроении. М.: Машиностроение, 1983. -269 с.

28. Пригоровский Н.И., Панских В.К. Метод хрупких тензочувствитель-ных покрытий. М.: Наука, 1978. -184 с.

29. Батерс Дж. Голография и ее применение. М.: Энергия, 1977.-224 с.

30. Островский Ю.И., Бутусов М.М., Островская Г.В. Топографическая интерферометрия.-М.: Наука, 1977.-339 с.

31. Кудрин А.Б., Полухин П.И., Чиченев Н.А. Голография и деформация металлов. М.: Металлургия, 1982. -152 с.

32. Козачек А.Г. Голографические методы исследования в экспериментальной механике. М.: Машиностроение, 1984. —176 с.

33. Вест Ч. Голографическая интерферометрия. -М.: Мир, 1982.-504с.

34. Франсон М. Оптика спексов.-М.: Мир,1980.-109с.

35. Speckle metrology / Ed. R. К. Erf. New York: Academic Press, 1978.-331 p.

36. Кудрин А.Б., Бахтин В.Г. Прикладная голография (исследование процессов деформации металлов). М.: Металлургия, 1988. -249 с.

37. Островский Ю.И., Щепинов В.П., Яковлев В.В. Голографические интерференционные методы измерения деформаций. -М.:Наука, 1988.-248 с.

38. Ostrovsky Yu. I., Shchepinov V.P., Yakovlev V.V. Holographic interferome-try in experimental mechanics. -Berlin.: Springer-Verlag, 1991.-248 p.

39. Ostrovsky Yu. I. Shchepinov V.P. Correlation holographic and speckle inter-ferometry I I Progress in optics / Ed. Wolf E. VXXX.-Elsevier Science publishers B.V., 1992.-P.87-135.

40. Щепинов В.П. Когерентно-оптические методы в экспериментальной механике // Деформация и разрушение материалов и элементов конструкций ЯЭУ.-М.: МИФИ, 1993. -С. 66-85.

41. Ostrovsky Yu. I., Shchepinov V.P. Correlation speckle interferometry in the mechanics of contact interaction // Speckle metrology / Ed. R.S. Sirohi. New York: Marcel Dekker Inc., 1993, Ch. 11. -P. 507-538.

42. Kreis T. Holographic interferometry (Principles and methods). Berlin.: Aca-demie Verlag, 1996. -351 p.

43. Shchepinov V.P., Pisarev V.S. Strain and stress analysis by holographic and speckle interferometry.- Chichester, New York, Brisbane, Toronto, Singapore.: John Wiley & Sons, 1996. -483p.

44. Федорович Е.Д., Фокин B.C., Аксельрод А.Ф., Гольдберг E.H. Вибрации элементов оборудования ЯЭУ. — М.: Энергоатомиздат, 1989. -161 с.

45. Абрамов В.В. Динамические напряжения в элементах конструкций, работающих в потоках жидкости // В кн. Экспериментальные исследования и расчет напряжений в конструкциях. М.: Наука, 1975. -С. 149-160.

46. Петросьянц A.M. Атомная энергетика. М.: Наука, 1976. -325с.

47. Chung Н. Analysis of cylindrical shell vibrating in a cylindrical fluid region // Nucl. Eng. andDes. 1981.-V.63.-P. 109-120.

48. Титов В.Ф. Совещание экспертов МЕГАТЭ по парогенераторам АЭС с ВВЭР// Атомная энергия. -1997. -Т.83, №1, -С. 74-75.

49. Haines К.A., Hildebrand В.Р. Surface-deformation measurement using the wavefront reconstruction technique // Appl. Opt.-1966.-V.5.-P.595-602.

50. Джоунс P., Уайкс К. Голографическая и спекл-интерферометрия. -М.: Мир, 1786.-327с.

51. Ennos А.Е. Measurement of in-plane surface stain by hologram interfer-ometry//J. Phys. Ser. E: Sci. Instrum.-1968.-V.l.-P. 731-734.

52. Sollid J.E. Holographic interferometry applied to measurements of small static displacements of diffusely reflection surfaces // Appl Opt.-1969.-V.8.-P. 1587-1595.

53. Жилкин В.А. Интерференционно-оптические методы исследования деформированного состояния // Завод. лаборат.-1981.-№10.-С.57-63.

54. Millmore S., Allsop J.A. A qualitative investigation of holographic interferometry techniques applied to the measurement of the general displacement field // Strain.-1978.-V. 14, № 3.-P. 106-111.

55. Александров Е.Б., Бонч-Бруевич A.M. Исследование поверхностных деформаций тел с помощью голограммной техники // Журн. техн. фи-зики.-1967.-Т.37.-С. 360-369.

56. Bellani V. F., Sona A. Measurement of three-dimensional displacement by scanning a double exposure hologram // Appl. Opt.-V.13.-P. 1337-1341.

57. Ek L., Biedermann K. Analysis of system for hologram interferometry with a continuously scanning reconstruction beam // Appl. Opt.-1977.-V.16.-P. 2535-2542.

58. Kopf U. Fringe order determination and zero motion fringe identification in holographic displacement measurements // Opt. Laser Technol.-1973.-V.5, №3.-P. 111-113.

59. Redman J.D. Holographic velocity measurement // J. Sci. Instrum.-1967.-V.44, №12.-P. 1032-1033.

60. Индисов В.О., Писарев B.C., Щепинов В.П., Яковлев В.В. Использование интерферометров на основе отражательных голограмм для исследования локальных деформаций // Журнал техн. физики.-1986.-Т.56, №4.-С. 701-707.

61. Балалов В.В., Писарев B.C., Щепинов В.П., Яковлев В.В. Определение перемещений контура выреза в цилиндрических оболочках при кручении методом голографической интерферометрии // Прикл. механика.-1988.-Т.24, №7.-С. 63-69.

62. Балалов В.В., Писарев B.C., Щепинов В.П., Яковлев В.В. Гологра-фические интерференционные измерения трехмерных полей перемещений и их использование для определения напряжений // Оптика и спектроск.-1990.-Т.68, №1.-С. 134-139.

63. Яковлев В.В., Щепинов В.П.У Писарев B.C., Индисов В.О. Изучение деформирования цилиндрической оболочки с прямоугольным отверстием методом голографической интерферометрии // Прикл. механи-ка.-1984.-Т.20, №1.-С. 117-120.

64. Власов Н.Г., Штанько А.Е. Определение порядкового номера и знака интерференционной полосы // Журнал техн. физики.-1976.-Т.46, №1.-С. 196-197.

65. Северинов Д.В., Одинцев И.Н., Щепинов В.П. Измерение компонент вектора перемещения точек поверхности деформируемого тела с помощью голографического интерферометра «Конус» / Научная сессия МИФИ-2000. М.: МИФИ, 2000.-Т.8. -С. 142-144.

66. Larkin A., Apalkov A., Foutaine J., Grosmann М., ., Shchepinov V. Determination of residual stress by hole drilling method and holographic and electronic specie pattern interferometry measurement date. E-MRS, 2001, Strasbourg, Sympos. «О».

67. Wesolowski P. Some aspects of numerical in-plan strain analysis by reflection holography // Optik.-1985.-V.71.-P. 113-118.

68. Dhir S.K., Sikore J.P. An improved method for obtaining the general displacement field from a holographic interferogram // Exp. Mech.-1972.-V.12, №7.-P. 241-248.

69. Nobis D., Vest C.M. Statistical analysis of error in hologram interferometry // Appl. Opt. -1978.-V.17.-P. 2198-2204.

70. Хемминг P.B. Численные методы.-М.: Наука, 1972. 400 с.

71. Писарев B.C., Яковлев В.В., Индисов В.О., Щепинов В.П. Планирование эксперимента по определению деформаций методом голографической интерферометрии // Журнал техн. физики.-1983.-Т.53, №2.-С. 292-300.

72. Жилкин В.Ф., Герасимов С. И. О возможности изучения деформированного состояния изделий с помощью накладного голографического интерферометра // Журнал техн. физики.-1982.-Т.52, №10.-С. 20722085.

73. Балалов В.В., Писарев B.C., Щепинов В.П., Яковлев В.В. Голографический интерференционный метод исследования концентрации напряжений в тонкостенных цилиндрических оболочках // Известия Академии Наук. Механика твердого тела.-1992.-№3.-С. 190-199.

74. Писарев B.C., Яковлев В.В., Щепинов В.П. Оценка точности определения компонентов вектора перемещений в методе голографической интерферометрии // Физика и механика деформации и разрушения. Вып.9.-М.: Энергоиздат, 1981.-С. 67-83.

75. Писарев B.C., Щепинов В.П., Яковлев В.В. Оптимальные голографи-ческие интерферометры для измерения деформаций при расшифровке картин полос по абсолютным порядкам // Измерительная техника.-1987. -№10. -С.23-35.

76. Балалов В.В., Щепинов В.П., Яковлев В.В. Голографические трехмерные измерения перемещений и определение напряжений // Голография в промышленности и научных исследованиях / Тезисы докладов республиканского семинара. Гродно.: Гр.Г У, 1989. - С. 108-109.

77. Щепинов В.П., Яковлев В.В. Голографический метод исследования пластин и возможность его стандартизации // Стандартизация и голография. Вып. 38.-М.: ВНИИС, 1979.-С. 48-81.

78. Яковлев В.В., Щепинов В.П., Одинцев И.Н. Исследование начальных остаточных деформаций в деталях методом голографической интерферометрии // Проблемы прочности.- 1979.-№10.-С. 118-120.

79. Щепинов В.П., Яковлев В.В. Исследование процесса деформирования деталей методом голографической интерферометрии // Журнал прикл. механики и техн. физики.-1979.-№6.-С. 144-147.

80. Щепинов В.П., Яковлев В.В. Определение составляющих упругопла-стической деформации методом голографической интерферометрии // Журнал техн. физики.-1979.-Т.49., №5.-С. 1005-1007.

81. Одинцев И.Н., Щепинов В.П., Яковлев В.В. Интерференционное сравнение световых волн, записанных на различные голограммы // Журнал техн. физики.-1988.-Т.58. №5.-С. 990-991.

82. Abramson N. The making and evaluation of holograms. London.: Academic press, 1981.- 326p.

83. Furse I.E. Kinematic design of fine mechanism in instruments // J. Phys. Ser. E: Sci. Instrum. -1981.-V.14.-P.264-267.

84. Leenderz J.A. Interferometric displacement measurement on surfaces utilizing speckle effect // J. Phys. E: Sci. Instrum.-1970.-V.3.-P. 214-217.

85. Butters J., Leenderz J.A. A double exposure technique for speckle pattern interferometry//J. Phys. E: Sci. Instrum.-1971.-V.4.-P/ 272-279.

86. Laser speckle and related phenomena / Ed. Dainty J. C. Berlin: Springer, 1993.-285p.

87. Аблеков В.И., Зубков П.И., Фролов A.B. Оптическая и оптоэлектрон-ная обработка информации. М.: Машиностроение, 1976.- 342с

88. Новиков С.А., Щепинов В.П., Яковлев В.В. Определение перемещений поверхности деформируемого тела методом четырех экспозиционной спекл-фотографии // Деформация и разрушение материалов и конструкций атомной техники. -М.: Энергоатомиздат, 1983.-С.54-61.

89. Щепинов В.П., Власов Н.Г., Новиков С.А. Измерение перемещений и деформаций методом четырехэкспозиционной спекл-фотографии // Журнал техн. физики.- 1990.-Т.60, №9. -С. 43-50.

90. Lowenthal S., Arsenault Н. Image formation for coherent diffuse objects: statistical properties // J. Opt. Soc. Amer.-1970.-V.60.-P. 1478-1483.

91. Khetan R., Chiang F.P. Strain analysis by one-beam laser speckle interfer-ometry.l. Single aperture method//Appl. Opt.-1976.-V.15.-P. 2205-2215.

92. Марти JI., Патиньо А., Островский Ю.И. Определение знака перемещений точек поверхности деформируемого тела в методе спекл интерферометрии // Письма в ЖТФ.-1981.-Т.7, № 16,-С. 970-973.

93. Новиков С.А., Щепинов В.П., Яковлев В.В. Комплексное применение голографической интерферометрии и спекл-фотографии для изучения деформаций // Физика и механика деформации и разрушения. Вып. 8.-М.: Атомиздат, 1980. -С. 75-83.

94. Щепинов В.П., Новиков С.А., Яковлев В.В. Определение составляющих упругопластической деформации методом спекл-фотографии // Физика и механика деформации и разрушения. Вып.10.-М.: Энергоиз-дат, 1981.- С. 82-86.

95. Новиков С.А., Писарев B.C., Фурсов А.Н., Щепинов В.П. Использование кольцевой апертуры для записи спекл интерферограмм // Оптика и спектроск.-1992. -Т.72, №3. -С.741-746.

96. Аистов B.C., Балалов В.В., Щепинов В.П., Кисилев А.С., Тутнов А.А. Исследование деформирования корпуса модели ГЦН ВВЭР методами голографической интерферометрии и конечных элементов // Атомная энергия.-1996.-Т.81, №6.-С. 415-419.

97. Леонов М.А., Осинцев А.В., Хайретдинов В.У., Щепинов В.П. Влияние граничных условий на динамические характеристики внутрикор-пусной шахты реактора // Несущая способность материалов и элементов конструкций ЯЭУ.- М.: Энергоатомиздат, 1991.-С. 67-76.

98. Бендат Дж., Пирсол А. Применение корреляционного и спектрального анализа: Пер.с англ. М: Мир, 1983.-312с.

99. Осинцев А.В., Щепинов В.П., Яковлев В.В. Экспериментальные исследования колебаний плоских днищ с отверстиями // Деформация и разрушение материалов и конструкций атомной техники. М.: Энергоатомиздат, 1983. - С. 95-99.

100. Прочность. Устойчивость. Колебания: Справочник / Под ред. И.А. Биргера, Я.Г. Пановко. Т.З М.: Машиностроение, 1988.

101. Каплунов С.М., Гусаров А.А., Дранченко Б.Н. Физическое моделирование динамических процессов ВВЭР II Динамические деформации в энергетическом оборудовании. М.: Наука, 1978.-С. 49-57.

102. Душин А.Ю., Осинцев А.В., Щепинов В.П. Расчетно-экспериментальное исследование динамических характеристик модели шахты реактора ВВЭР-1000 // Атомная энергия .-2003.- Т.94,№7. С. 426-432.

103. А.С. № 1617399. Способ регистрации двух полей перемещений на одной спекл-фотографии. (В.П. Щепинов, Н.Г. Власов, С.А. Новиков).

104. А.С. № 1509820. Устройство для установки фотопластинок при регистрации сэндвич-голограмм. (И.Н. Одинцев, В.П. Щепинов, В.В. Яковлев)

105. Ciang F., Wiiliams R. С. Simultaneous generation of 3-D displacement contours of fracturing specimen using moare // Exp. Fract. Mech.-1985. -V.22.-P. 731 -735.

106. Ciang F., Harish T. Tree-dimensional crack tip deformation, an experimental study and comparison to HRR field 11 Int. J. Fract.-1988.-V.36.-P. 243257.

107. Smith С., Post D., Hiatt G., Nicoletto G. Displacement measurement around crack in three-dimensional problems by hybrid experimental technique//Exp. Mech.-1983.-V.23.-P. 15-20.

108. Kenneth M., Liect M. Moire of crack-opening interferometry in adhesive fracture mechanics // Exp. Mech.-1985.-V.25.-P. 61-67.

109. Kockelmann H., Kragelan F. Application of moire methods in experimentalfracture mechanics //Nucl. Engin. Design.-1981.-V.67.-P. 181-190.

110. Smith C., Post D., Epstein J. Algorithms and restrictions in the application of optical methods to the stress intensity factor determination // Theor. Appl. Fract. Mech.-1981 .-V.2.-P. 81-89.

111. Разумовский И.А. Метод фотоупругих покрытий при исследованиях в зонах больших градиентов напряжений // Машиноведение.-1984.-№2.-С. 84-87.

112. Разумовский И.А. Определение коэффициентов интенсивности напряжений К., К2 и Кз поляризационно-оптическими методами в однородных и кусочнооднородных деталях и образцах с трещинами // Завод, лаборатория -1988.-№10.-С. 58-64.

113. Разумовский И.А., Кокшаров И.И. Определение коэффициентов интенсивности напряжений при смешанном нагружении на основе обработки данных измерений поляризационно-оптическими методами // Машиноведение. -1987.-№2.-С. 44-49.

114. Razumovsky I.A., Medvedev M.V. Procedure of SIF determination from the patterns of normal displacement // Proc. Intern. Society for Optical Eng-ner.-1995. -V.2971. -P. 128-133.

115. Balas J., Drzik M. Determination of stress intensity factors optical methods // Mechanika Teoretyczna, Stosvana.-1985.-V.23.-P.136-142.

116. Chiang F., Asundi A. Objective white-light speckles and their appli- cation to the stress intensity factor determination // Opt. Letters.-1982.-V.7.-P. 378-379.

117. Chiang F., Haresh T. Suface and interior stress intensity factor measurement by a random speckle method // Int. J. Fract.-1990.-V.43.-P. 185-194.

118. Kaufmann G., Lopergolo A. Evaluation of finite element calculations in a cracked cylinder under interral pressure by speckle photography // J. Appl. Mech. Trans. ASME.-1983.-V.50.-P. 896-899.

119. Овчинников А. В., Сафаров Ю. В., Горлинский Р. Н. Определение коэффициентов интенсивности напряжений методом голографической интерферометрии//Физ. хим. мех. матер.-1983.-№2.-С. 59-63.

120. Тырин В. П. Применение метода голографической интерферометрии для определения коэффициентов интенсивности напряжений // Зав. лаборатория.- 1990.-Т.56.-С. 155-158.

121. Dudderar Т., Doerries Е. A study of effective crack length using holographic interferometry //Exp. Mech.-1976.-V.16.-P. 300-304.

122. Dudderar Т., Gorman H. The determination of mode 1 stress intensity factors by holographic interferometry//Exp.Mech.-1973.-V.13.-P. 174-180.

123. Kaufmann G., Lopergolo A. Evaluation of finite element calculations in part-circular crack by coherent optics techniques // Exp. Mech.-1987.-V.27.-P.154-157.

124. Will P., Totzauer W., Michel B. Analysis of surface cracks by holography //Theor. Appl. Fract. Mech.-1988.-V.9-P. 33-38.

125. Определение коэффициентов интенсивности напряжений для наклонной трещины методом голографической интерферометрии / Отсемин

126. А. А., Денискин С. А., Ситников JI.JI. и др.// Зав. лаборатория.-1987.-Т.53., №12.-С. 66-68.

127. Dudderar Т. D., O'Regan R. Measurement of strain field near a crack tip in polymethylmethacrylate by holographic interferometry // Exp. Mech.-1971.-V.11.-P. 49-56.

128. Клепиков А. С., Тырин В. П. Определение коэффициентов интенсивности напряжений Kj и Кз методом голографической интерферометрии //Зав. лаборатория.-1993.-Т.59.-С. 43-45.

129. Haworth W. Holographic study of fatigue deformation and crack grouth in metals //Fatique of engineer, mater, and structures.-1979.-V.1-P. 351-361.

130. Hsu T.R., Lewak R., Wilkins B. Measurement of crack grouth in a solid at elevated temperatures by holographic interferometry // Exp. Mech.-1978.-V.18.-P. 297-302.

131. Miller R., Shah S., Bjelkhagen H. Crack profiles in mortar measured by holographic interferometry//Exp. Mech.-1988.-V.29.-P. 388-394.

132. Rice J.R., Levy N. The part-through surface crack in elastic plate // Trans. ASME. J. of Appl. Mech.,Ser.E.-1972.-V.39.-P. 185-194.

133. Erdogan F. The line spring model // Computational methods in mechanics of fracture. Ch.8./Ed. Atluri S.N.- Amsterdam, North-Holland, 1986.

134. Fett Т., Mattcheck C., Munz D. On calculations of crack opening displacement from stress intensity factor// Eng. Fract. Mech.-1989.-V.34.-P. 883-890.

135. Морозов E. M., Никишков Г. П. Метод конечных элементов в механике разрушения.-М.: Наука, 1980.-254с.

136. Акимкин С.А., Никишков Г. П. Метод определения весовых функций на основе стержневой модели: Препринт.-М.: МИФИ, 1988.-№67.- 22с.

137. Акимкин С.А., Сапунов В. Т. Расчет коэффициентов интенсивности напряжений для оболочек со сквозными и несквозными трещинами: Препринт.-М.: МИФИ, 1987.-№36.-24с.

138. Tiziani Н. A study of the use of laser speckle to measure small tilts of optically rough surfaces accurately // Opt. Commun.-1972.-V.5.-P. 271-274.

139. Gregory D. A. Basic physical principles of defocused speckle photography, a tilt topology inspection technique // Opt. laser technol.-1976.-V.8.-P. 201213.

140. Chiang F. P., Juang R.M. Laser speckle interferometry for plate bending problems // Appl. opt.-1976.-V.15.-P. 2199-2204.

141. Морозов E.M. Коэффициенты интенсивности напряжений для взаимодействующих трещин// Пластичность, прочность и сопротивление разрушению материалов и элементов ядерных энергетических установок. -М.: Энергоатомиздат, 1988.- С. 21-23.

142. Справочник по коэффициентам интенсивности напряжений: В 2-х томах / Под ред. Мураками Ю.-М.: Мир.-1990.-1016 с.

143. Анпилов А.В., Балалов В.В., Морозов Е.М., Щепинов В.П. Определение КИН для сквозных трещин в цилиндрических оболочках с помощью весовых функций, полученных методом голографической интерферометрии // Заводская лаборатория.-1998.-Т.64, №2.-С. 50-54.

144. Акимкин С.А., Балалов В.В., Никишков Г.П., Щепинов В.П. Определение Ki для поверхностных трещин методами голографической и спекл-интерферометрии / Тезисы докладов Всесоюзного симпозиума. — Киев.: ИПП, 1990.-С. 63.

145. Жилкин В.А., Герасимов С.И., Сарнадский В.И. Оценка точности определения перемещений с помощью накладного интерферометра // Оптика и спектроскопия.-1987.-Т.62.-С. 1385-1389.1. К главе 3

146. Антонов А. А., Бобрик А.И., Морозов В.К. и др. Определение остаточных напряжений при помощи создания отверстий и голографической интерферометрии // Механика твердого тела.-1980-№2.-С. 41-43.

147. Лобанов Л.М., Пивторак В.А., Черкашин Г.В. Голографический способ определения остаточных напряжений. А.С. 1696843 А1.

148. Писарев B.C., Щепинов В. П., Щиканов А. Ю. Использование интерферометров на основе отражательных голограмм для определения остаточных напряжений методом зондирующего отверстия // ЖТФ.-1996, -Т.66, №1.-С. 99-113.

149. Одинцев И.Н., Щепинов В.П., Щиканов А.Ю. Применение голографической интерферометрии для измерения остаточных напряжений методом зондирующего отверстия // Журнал техн. физики. — 2003. -Т.73, №11.-С. 105-110.

150. Щепинов В.П., Щиканов А.Ю., Гольцев В.Ю. Определение остаточных напряжений методом зондирующего отверстия по данным голографических интерференционных измерений / Научная сессия МИ-ФИ-2000. Москва.: МИФИ, 2000.- Т8, С. 147.

151. Тимошенко С.П., Гудьер Д. Теория упругости. М.: Наука, 1979. 560 с.

152. Курносое Д.Г., Якутович М.В. Измерение остаточных напряжений методом высверливания отверстий // Заводская лаборатория. -1946. -Т. 12, №12. -С. 960-967.

153. Антонов А.А., Козинцев В.М. Применение голограмм во встречных пучках для измерения остаточных напряжений // Заводская лаборато-рия.-1989. -Т.55, №5. -С. 84-87.

154. Manning B.W., Flaman М.Т. Final element calculation of calibration constants for determination of Residual Stress with depth by hole-drilling method. // Ontario Hydro. Toronto.-1982.-Rep. № 10.-P. 82-88.

155. Островский Ю.И. Голография.—JI.: Наука, 1970—123 с.

156. Buch A.J., Kromer F.J. Simplification of the Hole-Drilling Method of Residual Stress Measurement // ISA Trans. -1973. -V.12, № 3. -P. 249-259.

157. Beaney, E.M., Procter E. A Critical evaluation of the center-pole- technique for the centre-hole method // Strain. -1974. -V10, №1. -P. 7-14.

158. Beaney E.M. Accurate Measurement of Residual Stress on any Steel Using the Center-Hole Method // Strain. -1976. -V12, №3. -P. 99-105.

159. By nam J.E. Modification to the Hole-Drilling Technique of Measuring Residual Stress for Improved Accuracy and Reproducibility //. Exp. Mech. -1983.-V21,№1.-P. 21-30.

160. Witt F., Lee F., Rider W.A. Comparison of Residual Stress Measurement Using Blind Hole, Abrasive Jet and Trepan Ring Method // Exp. Tech. -1983.-V7, №2. -P. 41-45.

161. Flaman M.T., Herring J.A. Comparison of For Hole Producing Techniques for the Center Hole Residual Stress Measurement Method // Exp.Mech. -1990. -V30, №4. -P. 352-355.

162. Flaman M.T. Brief Investigation on Induced Drilling Stress in the Center-Hole Method of Residual Stress Measurement // Exp. Tech.-1982. -V6, №6. -P. 10-15.

163. Пивторак B.A., Черкашин Г.В., Шубладзе Т.Г., Вачиберидзе Г.С.

164. Влияние пластических деформаций в области зондирующего отверстия на точность измерения остаточных сварочных напряжений. // Мате риалы III Всесоюзного Симпозиума «Технологические остаточные напряжения». М.: ИПМ -1988, -С. 299-313.

165. Остафьев В.А., Пономаренко А.И. Обработка точных отверстий в приборостроении. -Киев.: Техника, 1972.-136 с.

166. Дибнер Л.Г. Справочник молодого заточника металлорежущего инструмента. М.: Высшая школа, 1990. 207 с.

167. Flaman М.Т., Mills В.Е., Boag J.M. Analysis of Stress-Variation-With-Depth Measurement Procedures for the Center-Hole Method of Residual Stress Measurement // Exp. Tech. -1987. -VI1, №6. -P.35-37.

168. Flaman M.T., Boag J.M. Comparison of Residual Stress Variation with Depth Analysis Technique for the Hole-Drilling Method // Exp. Mech. -1990. -V30, №4. -P. 352-355.

169. Рассоха А. А., Талалаев Н. А. Голографическое исследование остаточных напряжений в сварных соединениях пластин.// Труды Всесоюзного симпозиума по остаточным напряжениям и методам регулирования. М.: ИПМ. -1982. -С. 131-136.

170. Остаточные напряжения в заготовках и деталях крупных машин /Сборник статей под ред. к.т.н. О.Н. Михайлова, Свердловск -1971.-34с.

171. Биргер И.А., Мавлютов P.P. Сопротивление материалов. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. Лит., 1986. 560 с.

172. Mesmer G. // Arch. f. d. Eisehutt. -1936.-V10.-P.52.

173. Чернышев Г.Н., Попов А.Л., Козинцев В.М., Пономарев И.И. Остаточные напряжения в деформируемых твердых телах. М.: Наука. Физ-матлит, 1996. 240 с.

174. Игнатьев А.Г., Шахматов M.B. Определение остаточных напряжений по деформациям при локальном упруго-пластическом деформировании //Автоматизация в сварочном производстве. Тезисы докл. н.т. конференции сварщиков Урала. Часть 2. Ижевск.: 1989. -С. 83-86.

175. Апальков А.А., Одинцев И.Н., Разумовский И.А. Интерпретация картин полос при измерении остаточных напряжений с использованием электронной спекл-интерферометрии // Заводская лаборатория. — 2002. -Т.68, №5. -С. 39-41.

176. Апальков А.А., Одинцев И.Н., Разумовский И.А. Применение электронной спекл-интерферометрии для измерения остаточных напряжений // Заводская лаборатория. -2002. -Т.68, №4. -С. 48-54.

177. Апальков А.А., Одинцев И.Н., Разумовский И.А. Метод измерения остаточных напряжений в массивных элементах конструкций с использованием электронной спекл-интерферометрии // Заводская лаборатория. -2003. -Т.69, №2. -С. 45-49.

178. Обоснование применения установки для технологического перераспределения остаточных сварочных напряжений в сварных соединениях аустенитных трубопроводов ДУ 300 Смоленской и Курской АЭС/Аттестационный отчет. М.: ГП ВНИИ АЭС. 1999. 77с.

179. Technical report on material selection and processing guidelines for BWR coolant pressure boundary piping. NUREG-0313-Rev. 2, 1988.

180. Aladinsky V.V., Makhanev V.O. Dy-800 weldments: residual stress modeling and its application to fracture analysis. Proc. of 4th Int. Conf. on Material Science Problems in NPP Equipment Production and Operation. St. Petersburg, 1996. P. 50-57.

181. Щепинов В.П., Щиканов А.Ю. Исследование остаточных напряжений в зоне сварки обоймы и тракта технологического канала реактора РБМК // Заводская лаборатория.-2001.-Т.67, №9.-С. 54-57.

182. Atkinson J. Т., Labor M.J. Measurement of the area of real contact between, wear, articulating surface using holographic interferometry // Proc.conf. application of holography and optical data processing.-Ierusalim, 1976.-P.289-298.

183. Ashton R. A., Slovin D., Gerritsen H. J. Interferometry holography applied to elastic stress and surface corrosion // Appl. opt.-1971.-V.10-P.440-441.

184. Петров К. H., Пресняков Ю. П. Голографическая интерферометрия процесса коррозии //Опт. и спектроскопия.- 1978.-Т.44, №2.-С.309-311.

185. Кудреев В.Н., Панибратцев Ю.Ф., Сафонов Г.С. и др. О применении голографической интерферометрии для обнаружения в изделиях микроэлектроники дефектов обусловленных изменением микрорельефа // Микроэлектроника.-1979.-№8.-С. 166-171.

186. Осинцев А.В., Островский Ю. И., Пресняков Ю. П., Щепинов В.П. Контраст полос в методе корреляционной голографической интерферометрии // Журн. техн. физики.-1992.-Т.62,№8.-С. 128-137.

187. Осинцев А.В., Островский Ю.И., Щепинов В.П., Яковлев В.В. Изменение контраста полос в голографической интерферометрии и спекл-фотографии при контактном взаимодействии твердых тел // Журнал техн. физики.-1991.-Т.61, №8. -С. 134-139.

188. Laser speckle and related phenomena / Ed. Dainty J.C.-New York.: Springer- Verlag , 1975.-241p.

189. Рытов C.M. Введение в статистическую радиофизику.-M.: Наука, 1976.-360с.

190. Щепинов В.П., Морозов Б.А., Новиков С.А., Аистов B.C. Определение поверхности контакта методом голографической интерферометрии // Журн. техн. физики.-1980.-Т.50, №9.-С. 1926-1928.

191. Осинцев А.В., Островский Ю.И., Щепинов В.П., Яковлев В.В. Применение голографической интерферометрии для неразрушающего контроля / Тезисы семинара.-JI.: ЛДНТПД984.-С. 11-14.

192. Волков И.В., Клименко И.С. Некоторые особенности регистрации и интерпретации спекл фотографий для деформируемых тел // Журн. техн. физики.-1980.-Т.50.-С 1038-1043.

193. Клименко И.С., Рябухо В. П. Применение голографического вычитания на основе пространственной фильтрации для выявления нарушений микрорельефа поверхности // Опт. спектроскопия.-1985.-Т.59.-С.398-403.

194. Debrus S., Franson М., Grover С.Р. Detection of differences between two images//Opt. cjmmun.-1971.-V.4.-P 172-174.

195. Безухов Н.И. Основы теории упругости, пластичности и ползучести.-М.: Высшая школа, 1968.-268 с.

196. Осинцев А.В., Островский Ю.И., Щепинов В.П., Яковлев В.В. Определение поверхности контакта методом спекл-фотографии // Журн. техн. физики.-1988.-Т.58,№7.-С. 1420-1423.

197. Осинцев А.В., Островский Ю.И., Щепинов В.П. Измерение остаточных перемещений в зоне механического контакта твердых тел методом голографической интерферометрии // Письма в ЖТФ.-1990.-Т. 16,№12.-C.33-36.

198. Демкин Н.Б. Контактирование шероховатых поверхностей. -М.: Наука, 1970.-228 с.

199. Осинцев А.В., Островский Ю.И., Щепинов В.П. Влияние контактных давлений на контраст полос в методе голографической интерферометрии // Письма в ЖТФ.-1985.-Т.11 ,№4.-С.202-204.

200. Осинцев А.В., Островский Ю.И., Щепинов В.П., Яковлев В.В. Влияние контактных давлений на контраст интерференционных полос в методе спекл-фотографии // Журн. техн. физики.-1992.-Т.62,№4.-С.108-112.

201. Осинцев А.В., Островский Ю.И., Щепинов В.П., Яковлев В.В. Изменение контраста полос в голографической интерферометрии и спекл-фотографии при контактном взаимодействии твердых тел // Журн. техн. физики.-1991.-Т.61,№8.-С.134-139.

202. Осинцев А.В., Щепинов В.П., Яковлев В.В. Измерение контактных давлений методами корреляционной голографической и спекл интерферометрии // Метрология в прецизионном машиностроении / тезисы докладов Всесоюзного семинара Саратов.: СГУ, 1990.-С. 47-48.

203. Осинцев А.В., Островский Ю.И., Щепинов В.П., Яковлев В.В. Измерение контактных давлений методом спекл-фотографии // Применение лазеров в народном хозяйстве. — Челябинск.: УДНТП, 1989. -С. 3536.

204. Осинцев А.В., Островский Ю.И., Щепинов В.П., Яковлев В.В. Изучение контактных явлений методом голографической интерферометрии // Применение оптической голографии для неразрушающего контроля и измерений / Тезисы семинара. JL: ЛДНТП, 1984. -С. 11-14.

205. Бединг Д. Газоохлаждаемые высокотемпературные реакторы. М.: Атомиздат, 1975.-224с.

206. Сметанников В. П., Ганев И. X., Колганов В. Д. и др. Проектирование энергетических установок с высокотемпературными газоохлаж-даемыми реакторами. М.: Энергоиздат, 1981.-260с.

207. Кирюшин А.И., Кодочигов Н.Г., Кузавников и др. Роль и место газо-охлаждаемых реакторов в структуре ядерного энергообеспечения // Атомная энергия.-1999.-Т.87, №2. -С.87-91.

208. Hackstain K.G. e.a. Recent development in the manufacture of spherical fuel elements for high-temperature reactor. Advanced and High-temperature Gas Cooled Reactors. -Vienna, 1969.-146c.

209. Фрост Б. Твэлы ядерных реакторов.: Пер. с англ. — М.: Энергоатомиздат, 1986.-248с.

210. Займовский А. С., Калашников В. В., Головнин И. С. Тепловыделяющие элементы атомных реакторов. Изд. 2-е. М.: Атомиздат, 1966.-317с.

211. Куликов И.С., Тверковкин Б.Е. Прочность тепловыделяющих элементов быстрых газоохлаждаемых реакторов. Минск, 1984.-104 с.

212. Лихачев Ю. И., Пупко В. Я. Прочность тепловыделяющих элементов ядерных реакторов. М.: Атомиздат, 1975.-210с.

213. Дмитриев А.П., Дрейден Г.В., Осинцев А.В., Островский Ю.И., Щепинов В.П. и др. Изучение кавитационной эрозии методом голо-графической интерферометрии. -Л.: Препринт ФТИ им. А.Ф. Иоффе, 1209, 1988.-11 с.

214. Дмитриев А.П., Дрейден Г.В., Осинцев А.В., Островский Ю.И., Щепинов В.П. и др. Изучение кавитационной эрозии методом голографической интерферометрии //Журн. техн. физики.-1989.-Т.59,№.-С. 192197.

215. А.С. № 1299241. Голографический способ исследования рельефа поверхности. (А.В. Осинцев, Ю.И. Островский, В.П. Щепинов, В.В. Яковлев).

216. А.С. № 1675666. Спекл-интерферометр сдвига. (С.А. Новиков, А.Ф. Фурсов, B.C. Писарев, В.П. Щепинов).

217. А.С. № 1239590. Способ эрозионных испытаний. (Г.В. Дрейден, А.В. Осинцев, Ю.И. Островский, В.П. Щепинов, М.И.Этинберг, В.В. Яковлев).

218. А.С. № 1255918. Способ эрозионных испытаний. (Г.В. Дрейден, А.В. Осинцев, Ю.И. Островский, В.П. Щепинов, М.И.Этинберг, В.В. Яковлев).

219. Осинцев А.В., Пресняков Ю.П., Щепинов В.П. Применение корреляционной спекл фотографии для измерения контактных давлений // Оптика и спектроск.-2003.-Т.95,№4. -С. 687-692.

220. Осинцев А.В., Щепинов В.П. Исследование контактных давлений в узлах уплотнения элементов конструкций методом корреляционной спекл фотографии // Проблемы машиностроения и надежности машин. -2004.-№1.-С. 37-43.

221. Федеральное государственное учреждение

222. Российский научный центр «Курчатовский институт»

223. И.В. Курчатова пл., д. 1, Москва, 123182 Телетайп: 611522 «Шуга» ОКПО 08624243 ОГРН 1027739576006 ИНН/КПП 7734111035/7734010011. М, № V////3

224. На №- Московский инженерно-физический институт

225. Государственный университет) Проректору по научной работе Богдановичу Б.Ю.

226. О внедрении результатов диссертационной работы

227. Министерство Российской Федерациипо атомной энергии Федеральное государственное унитарное предприятие Опытное конструкторское бюро "ГИДРОПРЕСС"

228. Russian Federation Ministry of Atomic Energy

229. Federal State Unitary Enterprise Experimental and Design Organization "GIDROPRESS "0410.20041. Ha №6

230. МОСКОВСКИЙ ИНЖЕНЕРНО-ФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (Технический университет) Проректору по научной работе1. Богдановичу Б.Ю.L

231. Настоящее письмо финансовых обязательств не несет.

232. Заместитель главного инженера-начальник по экспериментальному обоснованию РУ, начальник экспериментально конструкторского отдела исследования напряжений и технической диагностики канд.техн.наук1. Селезнев А.В.

233. ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ

234. ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ

235. ФЕДЕРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ЦЕНТР1. ОКБМГ

236. Начальник Центр ОКБМ им. И.И.А д.т.н., проф.хирр^З^й диагностики и ресурса ФГУП1. С.Н.Пичков1. ОФ-2481а ЛЯ

237. ИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР ПРОЧНОСТИ, НАДЕЖНОСТИ И РЕСУРСА ОБОРУДОВАНИЯ АТОМНОЙ ТЕХНИКИ• 101 ООО, Москва, Главпочтамт, а/я 788, Телефон: (+7-095) 263-7433, Факс: (+7-095) 264-7934, Телекс: 412278 ENTEK SU1. У- ^ № JSJ-M/M2на №отоб использовании результатов .

238. Поректору МИФИ по научной работе Богдановичу Б.Ю.

239. Методика определения остаточных напряжений, сочетающая в комплексе метод зондирующих отверстий и голографическую интерферометрию;

240. Результаты измерений остаточных напряжений в околошовной зоне трубопроводов Ду-300, выполненных на бездефектных образцах (катушках) до и после их обжатия по технологии MSIP.

241. В 2003-2004 г.г. на трех Российских АЭС с РБМК проведено опытное применение указанной технологии MSIP.