Обзор статьи

Определение частот свободных колебаний для подземного нефтепровода большого диаметра с учетом влияния демпфера

УДК: 

624.074.433

DOI: 

10.23968/1999-5571-2022-19-3-53-61

Страницы: 

53-61

Аннотация: 

Решается задача по нахождению спектра частот и форм собственных колебаний для подземного магистрального трубопровода большого диаметра (свыше 1000 мм) с учетом демпфера. Решение построено с применением теории цилиндрических оболочек среднего изгиба. Демпфирующее действие грунта учтено в радиальной составляющей сил инерции и основывается на кинематической теории о допущении сопротивления среды, пропорциональном скорости перемещения элемента срединной поверхности в данной среде. Получены результаты, анализ которых показывает, что влияние демпфера вносит существенную поправку при определении частот в сторону их уменьшения и чем выше динамическая вязкость грунта, тем более значительно расхождение результатов между ω mn и ω* mn . С увеличением коэффициента динамической вязкости частота снижается, и при определенных значениях коэффициент демпфирования d m = ω mn , что является границей перехода от периодических колебаний к апериодическим, то есть колебательного процесса не происходит.

Список цитируемой литературы: 

  1. Акуленко Л. Д., Гавриков А. А., Нестеров С. В. Собственные колебания трубопровода на упругом основании, транспортирующего жидкость // Известия Российской академии наук. Механика твердого тела. 2018. № 1. С. 123-133

  2. Mardonov B., An E., Shojalilov Sh., Khakimova Ya., Ismoilova G. Transverse Vibrations of Underground Pipelines with Different Interaction Laws of Pipe with Surrounding Soils // E3S Web of Conferences. Conmechydro-2021 (Tashkent, 1st-3rd April 2021). Vol. 264. Issue 02035. DOI 10.1051/e3sconf/202126402035

  3. Xü W.-H., Xie W.-D., Gao X.-F., Ma Y.-X. Study on vortex-induced vibrations (VIV) of free spanning pipeline considering pipe-soil interaction boundary conditions // Chuan Bo Li Xue / Journal of Ship Mechanics. 2018. Vol. 22 (4). Pp. 446-453. DOI: 10.3969/1007-7294.2018.04.007

  4. Israilov M. Sh., Takhirov Sh. M. Dynamics of an underground pipeline with slipping contact at soil-pipeline interface under seismic excitation: Analytical and numerical investigation of coupled problems // 6th International Conference on Computational Methods in Structural Dynamics and Earthquake Engineering Methods. Greece, Rhodes isl., 15-17th June 2017.Pp. 1231-1239. DOI: 10.7712/120117.5488.18510

  5. Воронин К. С., Гладенко А. А., Соколов С. М., Чекардовский М. Н. Влияние динамических процессов в системе «труба-грунт» на отклонение газопровода от проектного положения // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 2-3. С. 31

  6. Мурзаханов Г. Х., Олейникова А. О. Анализ трубопровода на сейсмическое воздействие // Бурение и нефть. 2008. № 11. С. 20-23

  7. Евдокимов А. П. Устойчивость магистрального трубопровода при сейсмическом сжатии // Труды Российского гос. ун-та нефти и газа имени И. М. Губкина. 2021. № 1 (302). С. 72-80. DOI: 10.33285/2073-9028-2021-1(302)-72-80

  8. Соколов В. Г., Разов И. О., Волынец С. И. Свободные колебания неоднородных тонких цилиндрических оболочек, заглубленных в грунт // Научно-технический сборник «Вести газовой науки». 2021. № 1 (46). С. 190-195

  9. Шагиев В. Р., Ахтямов А. М. Идентификация закрепления трубопровода с использованием минимального количества собственных частот // Математические структуры и моделирование. 2018. № 1 (45). С. 95-107. DOI: 10.25513/2222-8772.2018.1.95-107

  10. Хакимов А. Г., Юлмухаметов А. А. Изгибные колебания трубопровода на упругих опорах с движущейся жидкостью // Многофазные системы. 2019. Т. 14, № 1. С. 10-16. DOI: 10.21662/mfs2019.1.002

  11. Власов В. З. Общая теория оболочек и ее приложения в технике. М.; Л.: Гостехиздат, 1949. 784 с

  12. Новожилов В. В. Теория тонких оболочек. 2-е изд., доп. и перераб. Л.: Судпромгиз, 1962. 430 с

  13. Ильин В. П. Применение полубезмоментной теории к задачам расчета тонкостенных труб // Проблемы расчета пространственных конструкций. Труды МИСИ. М., 1980. № 1. C. 45-55

  14. Козлов А. С., Лабковская Р. Я., Пирожникова О. И., Ткалич В. Л. Учет присоединенных масс жидкости в математических моделях сильфонных чувствительных элементов систем управления // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2015. Т. 58, № 12. С. 1016-1021. DOI: 10.17586/0021-3454-2015-58-12-1016-1021

  15. Дмитриев А. В., Соколов В. Г., Березнёв А. В. Исследование параметра длины и продольной сжимающей силы по определению частот свободных колебаний подземных тонкостенных газопроводов большого диаметра // Транспортные сооружения. 2019. Т. 6, № 3. С. 36. DOI: 10.15862/40SATS319

  16. Sokolov V., Razov I., Dmitriev A. Influence of the length parameter of an underground oil pipeline on the frequency of free oscillation // E3S Web of Conferences: Topical Problems of Green Architecture, Civil and Environmental Engineering, TPACEE 2019. Moscow: EDP Sciences, 2020. Vol. 164. Issue 03024. 10 p. DOI: 10.1051/e3sconf/202016403024

  17. Бакиров P. О., Лой Ф. В. Динамический расчет и оптимальное проектирование подземных сооружений / под ред. Р. О. Бакирова. М.: Стройиздат, 2002 (Казань: ГУП ПИК Идел-Пресс). 462 с

  18. Вольмир А. С. Оболочки в потоке жидкости и газа. Задачи гидроупругости. М.: Наука, 1979. 320 с

Ключевые слова: 

Полный текст (файл): 

PDF

Авторы: 

Разов И. О. Тюменский индустриальный университет Тюмень, Россия

Соколов В. Г. Тюменский индустриальный университет Тюмень, Россия

Дмитриев А. В. Тюменский индустриальный университет Тюмень, Россия

Другие статьи авторов: 

Выпуск журнала

№ 3 (92) Июнь 2022