2020. — Т 12. — №2 - перейти к содержанию номера...

Постоянный адрес этой страницы - https://esj.today/19savn220.html

Полный текст статьи в формате PDF (объем файла: 474.6 Кбайт)

Ссылка для цитирования этой статьи:

Дмитриев, А. В. Динамический расчёт подземного тонкостенного трубопровода с учётом влияния демпфера / А. В. Дмитриев, В. Г. Соколов // Вестник Евразийской науки. — 2020. — Т 12. — №2. — URL: https://esj.today/PDF/19SAVN220.pdf (дата обращения: 20.04.2024).

Динамический расчёт подземного тонкостенного трубопровода с учётом влияния демпфера

Дмитриев Андрей Викторович
ФГБОУ ВО «Тюменский индустриальный университет», Тюмень, Россия
Аспирант
E-mail: dandid@mail.ru
ORCID: http://orcid.org/0000-0003-3832-5321
РИНЦ: http://elibrary.ru/author_profile.asp?id=1034764

Соколов Владимир Григорьевич
ФГБОУ ВО «Тюменский индустриальный университет», Тюмень, Россия
Заведующий кафедры «Строительной механики»
Доктор технических наук, доцент
E-mail: dandid@mail.ru
РИНЦ: http://elibrary.ru/author_profile.asp?id=524484

Аннотация. Решается задача по нахождению частот собственных колебаний тонкостенных подземных магистральных трубопроводов с учётом силы сопротивления среды (демпфера), основанная на применении полубезмоментной теории цилиндрических оболочек среднего изгиба Власова-Новожилова, в которой изгибающие моменты в продольном направлении не учитываются в виду их малости по сравнению с моментами, действующими в поперечном направлении. Решением такого подхода является однородное дифференциальное уравнение четвёртого порядка, удовлетворяющее граничным условиям шарнирного закрепления на каждом конце. В данное уравнение входят параметры длины, внутреннего рабочего давления, тонкостенности трубопровода, а также величины коэффициента упругого отпора грунта, присоединённой массы грунта, продольной сжимающей силы и силы сопротивления среды (демпфер). Произведя математические преобразования, получена система разделяющихся линейных однородных дифференциальных уравнений второго порядка относительно функции времени. Решение такой системы при m = 1, позволяет определить форму свободных колебаний с не деформируемым контуром поперечного сечения с учётом демпфера, для m = 2 форма свободных колебаний демпфируемой оболочки для 2-х полуволн в поперечном сечении, m = 3 для трёх полуволн.

Установлена связь между влажностью грунта и коэффициентом динамической вязкости, а также модулем упругости грунта, который в свою очередь оказывает влияние на коэффициент упругого отпора демпфированной цилиндрической оболочки. На основании данных расчёта по выведенным формулам установлено, что при значении коэффициента демпфирования больше чем собственная частота, движение не будет колебательным, то есть масса один раз может перейти через положение равновесия и возвратиться к нему с другой стороны (апериодические колебания). Если коэффициент демпфирования меньше собственной частоты, то свободные колебания можно условно назвать периодическими или затухающе периодическими.

Ключевые слова: цилиндрическая оболочка; собственная частота колебаний; сила сопротивления среды; демпфер; коэффициент упругого отпора грунта; параметр тонкостенности; длина трубопровода; присоединённая масса грунта

Скачать