Сайт журнала "Промышленное и гражданское строительство

СТРОИТЕЛЬНАЯ МЕХАНИКА
Влияние параметра тонкостенности поперечного сечения на параметрические колебания магистральных нефте- и газопроводов при наземной прокладке
УДК 624.074.433
Владимир Григорьевич СОКОЛОВ, доктор технических наук, доцент, зав. кафедрой строительной механики, e-mail: SokolovVG@tyuiu.ru
Игорь Олегович РАЗОВ, кандидат технических наук, доцент, e-mail: RazovIO@tyuiu.ru
Вадим Васильевич ПАССЕК, доктор технических наук, профессор, зав. лабораторией "Строительство на вечной мерзлоте", e-mail: Passekvv@tyuiu.ru
ФГБОУ ВО «Тюменский индустриальный университет», 625000 Тюмень, ул. Володарского, 38
Аннотация. Исследованы области динамической неустойчивости наземных тонкостенных нефте- и газопроводов большого диаметра. Рассматривается вариант, при котором трубопровод уложен на грунт, контакт трубы с грунтом осуществляется по узкой полосе. Изучение динамической неустойчивости проводилось при помощи составления разделяющейся системы дифференциальных уравнений Матье. Непосредственную оценку состояния выполняли на основе модифицированных для практического применения диаграмм Айнса-Стретта. Для построения данных областей определяли частоты свободных колебаний. С этой целью использовали решения, полученные на основании геометрически нелинейного варианта полубезмоментной теории цилиндрических оболочек среднего изгиба, конечной длины и теории о потенциальном течении идеальной несжимаемой жидкости (для нефтепровода). Исследованы области динамической неустойчивости для тонкостенного нефте- и газопровода, выполненного из однородного изотропного материала, в зависимости от параметра тонкостенности трубопровода (отношения толщины стенки к радиусу).
Ключевые слова: газопровод, нефтепровод, параметрические колебания, свободные колебания, продольная сжимающая сила, резонанс, параметрический резонанс.
ЛИТЕРАТУРА
1. Аксельрад Э. Л., Ильин В. П. Расчет трубопроводов. Л. : Машиностроение, 1972. 240 с.
2. Болотин В. В. Динамическая устойчивость упругих систем. М. : Гос. изд-во технико-теорет. литературы, 1956. 600 с.
3. Соколов В. Г., Разов И. О. Исследования свободных колебаний наземных тонкостенных газопроводов большого диаметра // Вестник гражданских инженеров. 2013. № 4(39). С. 100-104.
4. Разов И. О. Аналитические методы расчета динамических характеристик прямолинейных тонкостенных трубопроводов большого диаметра при наземной прокладке: дис. : канд. техн. наук. Тюмень, 2015. 130 с.
5. Popov A. A. Parametric resonance in cylindrical shells: a case study in the nonlinear vibration of structural shells [Параметрический резонанс в цилиндрических оболочках: пример нелинейной вибрации структурных оболочек]. Engineering Structures, 2003, vol. 25, iss. 6, pp. 789-799.
6. Luan Y. , Liang D., Rana R. Scour depth beneath a pipeline undergoing forced vibration [Вымывание основания под трубопроводом в результате вибраций]. Theoretical and Applied Mechanics Letters, 2015, vol. 5, iss. 2, pp. 97-100.
7. Carkovs J., Matvejevs A., Pavlenko O. Stochastic stability of a pipeline affected by pulsate fluid flow [Стохастическая устойчивость трубопровода, подверженного воздействию пульсационного потока жидкости]. Procedia Computer Science, 2017, vol. 104, pp. 12-19.
8. Zhao H.-Y., Jeng D.-S., Liao C. C. Parametric study of the wave-induced residual liquefaction around an embedded pipeline [Параметрические исследования, вызванные движением волны вокруг заглубленного трубопровода]. Applied Ocean Research, 2016, February, vol. 55, pp. 163-180.
9. Разов И. О. Напряжения и перемещения на контактной поверхности наземного трубопровода большого диаметра // Вестник гражданских инженеров. 2015. № 3. С. 58-62.
Для цитирования: Соколов В. Г., Разов В. Г., Пассек В. В. Влияние параметра тонкостенности поперечного сечения на параметрические колебания магистральных нефте- и газопроводов при наземной прокладке // Промышленное и гражданское строительство. 2017. № 12. С. 92-96.