Отзывы оппонентов1 (Расчетно-экспериментальные методы исследования технологических напряжений и деформаций в неразъемных трубных соединениях энергоустановок)

В диссертационный сонет Д 212.125,05 при ФГЬОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследоаательски Й униаерситет)»: 125993, г. Москва, А-80, ГСП-З, ВолокОламскОе шоссе, д.4, ОТЗЫВ ОФнциАльнОГО ОппОнентА на диссертацию Кондратенко Леоннда Анатольевича «Расчетно-экспериментальные методы исследовании технологических иапражений и деформаций в иеразьемных трубных соединениях энергоустановок», представленную на соискание ученой степени доктора техническнх наук по специальности 01.02.06 — «Д~инамика, прочность машин, приборов и аппаратуры» На отзыа предстаалена диссертация В днух томах: В первом томе изложено основное содержание работы на 275 листах машинописного текста„ состоягцего из Ваедения, семи глаа и Списка литературы из 166 наименоааний; Во Втором томе 1! 06 стр.) приведены приложения. Вкл|очаюшие Оригинальные программы Вычислений„описание эксперимснтОВ, расчеты трудоемкости Операций, а также акты Внедрення результатов проаеденных исследоааний, В текст томон Включены 16 таблиц и 105 рисункоВ.

Аатореферат, изданныЙ на пранах рукописи„содержит 48 страниц. Материалы, изложенные В аатореферате„ достаточно полно отражают содержание диссертации Кондратенко Л.А. Диссертационная работа Кондратенко Л,А. Вьп|олнсна на основании значительного Объема теоретических и практических исследоааний, проаедднных неп~~редстае~~о ~Втором или при его участии В тнорческом КОЛЛЕКТИВЕ.

Актуальность темы диссертации Диссертационная работа Кондратенко Леонида Анатольевича посвящена проблемам обеспечения поаьппенного ресурса, надежности и безопасности оборудоаания тепловых и атомных энергоустановок. Объект диссертационного исследоаания -- неразъемные трубныс соединения теплообменных аппаратоа, изготовленные существующими технологиями закр~~лен~~: р~ликоаы~ Вальцеаанием и гидраалической ра~да~~Й труб.

Создание соаременных теплоэнергетических агрегатоа, генерирующих большие мощности, требуют ноаых конкурентоспособных технологических решений. технология изготоаления подобных конструкций, содержаших разные теплообменные трубы, Включает операции, сопровождающиеся циклическими профилегибочными проц~се~~~ и ~~я~а~ным~ с ними динамическими явлениями в технологическом оборудовании, Имеют место: сложиое нагружение; неравномерная дефОрмация мстялла В ЗОис контакта; концентрация технологических напряжений в окрестностях соединения, высокоградиентное напряженное состояние узла крепления, ведущее при определенных условиях к неплотному соединению элементов, Образованию технологических дефектов в виде трещин, шелушения, коррозии и пр, Существующие проблемы выбора той или иной технологии закрепления труб в трубной решетке включают ряд вопросов выполнения технических требований, важным из которых является применение материалов трубы и решетки с различными механическими свойствами, позволяющие обеспечить соединение с натягом путем упруго-пластического деформирования трубы, приводящего к увеличению ее диаметров и созданию требуемого контактного напряжения между сопрягаемыми поверхностями.

При этом следует учитывать жесткие требования к качеству изготовления узлов крепления, которые должны обеспечивать прочность и герметичность соединения, а также предотвращать щелевую коррозию. Особенно высокое качество таких соединений необходимо в атомных энергоустановках. Решение проблемы обеспечения стабильного высокого качества изготовления неразъсмных трубных соединений с минимальными ~~~аточ~ыми напряженными состо~ни~ми, Обусловленными ~с~бенност~~и протекания профилегибочных процессов, становится особенно важным в обосновании прочности и надежности энергетических объектов.

Кромс этОГО„В настоящее Время ОСООеннО ОстрО Вста1От Вопросы создания новых конструкций теплообменных аппаратов с большим количеством труб, выполненных из перспективных материалов с применением биметаллических труб, однослойных труб разных размеров и форм, способных существенно повысить удельную мощность агрегатов. Для таких конструкций методы закрепления труб еще не разработаны вследствие отсутствия надлежащего инструментально-технологического комплекса, Назревшая необходимость внедрения инновационных технологий требует научнО-ОооснОВаннОГО пОдхОдя и НОВых технических решений В производстве высокотехнологичных энергетических агрегатов.

В связи с этим разработка расчетно-экспериментальных методов исследования технологических напряжений и деформаций в неразъемных трубных соединениях энергоустановок является актуальной задачей в создании отечественной конкурентоспособной теплоэнергетической техники, способствующей реализации ряда постано~лен~Й Правительства РФ развитии энсрГстическОЙ Отрасли. Отсюда вытекает актуальность темы диссертационной работы. Научная новизна работы Кондратенко Л.А. состоит: в теоретическом обосновании закономерностей деформирования теплообменных труб в операциях закрепления, определения условий перехода их в пластическое состояние и получении новых математических моделей напряженно-деформированного состояния неразъемного соединения «труба — трубная доска» с учетом особенностей сложного силового взаимодействия профилегибочных процессов; в и~~~~довании механ~~ма дефор~~ц~~ трубы при р~~иковом вальцевании; в разработке механики роликовой вальцовки, на основе которой получены уравнения кинематики, силовых взаимодействий и динамики работы, выявлено геометрическое про~~~л~зывание рыл~кон относительно трубы, ведущее к о.пюсительно высокочастотным колебаниям момента сопротивления, произведена оценка работоспособности инструмента; в получении ~о~ых математических модел~Й профилегнбочного процесса роликового вальцевания и обосновании критерий вальцевания, выполнение которых обеспечивает требуемые качественные, прочностные и эксплуатационные характеристики узлов крепления труб, повышение надежности теплообменных аппаратов„ нмпортонезависимости, производительности и улу~ппення условий труда изготовлен~~ и ремонта; - в разработке нового аналитического метода определении остаточных напряжений.

Полученное решение впервые построено для области многогнездного крепления труб с высокОЙ степенью перфорации решетки без использования классическоЙ задачи приведения в силу сложного нагружения, обусловленного особенностями профилегибочных процессов; - в проведении экспериментальных исследований динамики роликового вальцевания. Впервые получены экспериментальные зависимости окружных остаточных напряжений в трубах до и после вальцевания с использованием оригинальных методик и стендов; - в разработке основ динамики системы «привод — рабочие органы роликовой вальцовки» с учетом конструкции веретена и использования различных приводов вальцовочной ~аш~~ы: электро-„пневмо-, гндродвигателя, а также реакции человека-оператора, дающие возможность оценить многофакторное влияние на качество узла крепления; в разработке нового метода исследования колебаниЙ скоростей движения и напряжений в системе «привод — стержень — исполнительный орган», дающего возможность оценивать колебания скорости движения ро~и~~в и напря~~ний в веретене, а т~~~е эксплуатационныЙ ресур~ де~ал~Й вальцовки, существенно влияющие на уровни технологических напряжений и деформаций в узлах крепления труб; в разработке и прим~~си~и на прах-гике методол~~~~ нсследованиЙ технологических напряжений и деформациЙ циклических профилегибочных процессов при закреплении ряда теплообменных труб.

- в получении патентов и внедрен~и в пр~~зв~дс~во новых устройств и способов закрепления теплообменных труб. Новизна технических решений подтверждена восьмью патентами. Степень обоснованности научных положений, выводов и рекомендаций обусловлена проведенным анализом научно-технической 3 литературы по заявленной специальности и тематики диссертационнои работы, выявлением особенностей профнлегибочных процессов, контактных взаимодействий, механики и динамики инструментально-технологического комплекса, оказывающих существенное влияние на уровни технологических напряжений и деформаций, что во многом определяет прочность и герметичность неразъемного трубною соединения.

Характеристики таких узлов крепления труб должны удовлетворять соответствующим техническим требованиям„которые после завершения операции пластической деформации трубы гарантировали бы надежное функционирование, как узла крепления, так и все~о аппарата. Возникшая необходимость в новых математических моделях обусловлена слабой разработанностью методов и оборудования для закрепления труб. В особенности это касается новых трубных конструкций с резким изменением профиля в сечении„из новых материалов, вклкэчая многослойные и разнородные материалы.

В этой связи разработка научно- обоснованных методов исследования технологических напряжений и деформаций в не разъемных трубных соединениях энергоустановок направлена на обеспечение надежности и безопасности теплообменных аппаратов, Э гим определяется обоснованность положений и выводов диссертационной работы. Результаты работы докладывались на различных международных и отечественных научно-технических конференциях.

По теме диссергацни ав|ором опубликовано 64 ~ауч~ых рембо~~, в том ~~~де, 25 с~атей в изданиях, входящих в перечень ВАК РФ, а также 3 монографии, 8 патентов, 5 из которых являются патентами на изобретения, 3 патента на полезную модель.

В материалах совместных публикаций в журналах из перечня ВАК личный вклад диссертанта является определяющим. Математические модели и программы для ПЭВМ разработаны самим автором. Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций. Достоверность полученных результатов и выводов определяется использованием проверенных теоретических методов исследований, основанных на теории упругости, механики сплошных сред, теории автоматического управления и др. Достоверность экспериментальных ис~ледо~аний ооусло алена использованием современных аггестованных оборудования и средств регистрации, а также оригинальными испытательными стендамн, адекватно отражающих исследуемые процессы. Значимость длв науки и практики полученных автором результатов.

В диссертации получены важные научные результаты. Автор; - разработал новые адекватные математические модели применителыю к профилегибочным процессам закрепления н получил расчетные данные остаточных напряжений и деформаций в узлах крепления; - Впервые доказал отсутствие пластических деформаций в трубных досках с высокой степенью перфорации и многогнездными креплениями труб; - установил, что степень прилегания трубы к стенке отверстия В изделии целесообразно оценивать по радиальному нормальному напряжению в зоне контакта между трубой и стенкой отверстия, что дает возможность применять рациональныс тсхнолОГии закреплсния с минимальными у'ровнями технОлОГических напряжсний и деформаций, - дал кОличсстВснну1О Оценку нзпряжсннОГО состояния элсмснтОВ узла крепления теплообменных труб при роликовом вальцевании и гидравлической раздаче, обусловленного особенностями профилегибочных процессов, для случая многогнездного крепления труб с высокой степенью перфорации решетки; - впервые исследовал динамику роликового вальцевания и установил закономерности силовых факторов в работе вальцовок при закреплении труб В ОТВЕРСТИЯХ; впервые получил с помощью физического эксперимента осциллограммы процесса роликового взльцевания; эпюры остаточных напряжений В трубах до и послс Вальцсвания; - разработал новые конструкции вальцовочных машин, позволяющие повысить качественные характеристики узлов крепления труб, производите)1~ носп )руда и импор)тоне)ависимо) "и Полученные научные результаты направлены на снижение уровней технологических напряжений, повышения стабильности требуемого качества изготовления, ресурса, надежности и безопасности АЗУ, обеспечение импортонезависимости, а также улуч)пс)!ия условия труда.