Ключевое слово: «fatigue failure»

В статье выполнен обзор научных теорий усталостного разрушения конструкционных материалов. Дана их краткая характеристика, и выполнен сравнительный анализ. Рассмотрены причины сдвиговых процессов в материале и кинетика зарождения усталостных трещин при воздействии циклических нагрузок. Намечены перспективы развития инженерных расчетов по данному направлению исследований.

Бурение скважин новых месторождений связано с определенными трудностями это преимущественно суровые климатические условия Арктики и сверхдлинные скважины. Данные условия негативно сказываются на традиционных стальных бурильных трубах поскольку сталь имеет порог хладноломкости и низкую удельную прочность. Экспериментально исследовано влияние масштабного фактора на усталостные свойства и механизмы разрушения бурильных труб из алюминиевых сплавов Д16Т и 1953Т1 и стали группы прочности G-105. Определены значения предела выносливости при многоцикловых испытаниях образцов и усталостной долговечности бурильных труб при натурных полномасштабных испытаниях для материалов. Установлено значительное снижение усталостных характеристик материалов при натурных испытаниях. Показано, что бурильные трубы из алюминиевых сплавов удовлетворяют требованиям, предъявляемым к трубам из стали группы прочности G-105 по API RP 7G и имеют существенное преимущество по удельным характеристикам по сравнению со стальными трубами, что особенно важно при разработке и бурении в Арктических регионах.