пряжен но-деформирован но го состояния сварных швов. Применение двух первых приемов обязательно при строительстве МСП. Что же касается оптимизации напряженно-деформированного состояния соединений МСП, то одним из наиболее экономичных и эффективных способов является их рациональное проектирование с учетом условий эксплуатации в конкретных акваториях. При этом в целом сохраняется соответствие расчетных и эксплуатационных нагрузок. Однако наличие в сварных швах узлов МСП остаточных напряжений сварочного и сборочно-монтажного происхождения вносит существенные изменения в реальное напряженно-деформированное состояние конструкции МСП, которое вследствие этого может значительно отличаться от расчетного.

Результаты исследований напряженно-деформированного состояния имитаторов натурных узлов МСП, а также сварных узлов реальных МСП, эксплуатировавшихся в акватории Южно-Китайского моря, изложены в общих чертах в подразд. 5.9.4.

Применительно к МСП-2 и МСП-3, эксплуатировавшихся в акватории Южно-Китайского моря, исследованы остаточные напряжения в узлах, представленных схематично на рис. 5.148, с использованием магнито-упругой тензометрии. Узлы МСП различались уровнем общей нагружен-ности. Все измерения проведены в направлении, перпендикулярном оси шва. Из рис. 5.149 следует, что наиболее нагруженными являются сварные узлы I (шов 3) и II (швы 1, 2, 3) в МСП-2 и узел I (шов 1) в МСП-3. Во всех остальных швах, подлежавших контролю, остаточные напряжения оказались сравнительно невысокими — 100. 150 МПа. Однако даже под действием таких незначительных по интенсивности остаточных напряжений сопротивление усталости соединений может изменяться довольно существенно, поскольку они, резко меняя интенсивность средних напряжений цикла, оказывают крайне неблагоприятное влияние на пределы выносливости. Несмотря на то что имеющиеся литературные данные указывают иа уменьшение в отдельных случаях остаточных напряжений под действием эксплуатационных нагрузок практически до нуля, зачастую имеет место лишь частичная релаксация исходных напряжений. При этом их роль в изменении общих закономерностей сопротивления усталости становится весьма существенной. Особенно заметен эффект изменения характеристик усталости вследствие наличия сварочных остаточных напряжений в малоцикловой области нагружения. Искусственное снижение остаточных напряжений в наиболее нагруженных элементах узлов МСП приводит к значительному (на порядок) повышению долговечности сварных соединений и металл око иструкции в целом.

Выполненные исследования позволили сделать нижеследующие выводы.

По образцам-имитаторам. В районе сварных швов узлов МСП имеет место плоское напряженное состояние с компонентами напряжений растяжения, достигающими предела текучести сваренного металла. Характер распределения остаточных напряжений определяется геометрией соединения и повторяется через 180*. Зона их действия включает в себя участки растягивающих напряжений, сжимающих напряжений и участок сжатия, удаленный от сварного шва (с внешней стороны).