Собственные колебания криволинейных участков трубопроводов с протекающей жидкостью при разных закреплениях на концах - Автореферат

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Собственные колебания криволинейных участков трубопроводов с протекающей жидкостью при разных закреплениях на концахРабота выполнена в ГОУ ВПО «Тюменский государственный архитектурно-строительный университет». Защита состоится «03 » марта 2011 г. в 1430 час. на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.223.03 при ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет» по адресу: 190005, г. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет».Собственные частоты и формы тонкостенных трубопроводов большого диаметра следует определять с позиции теории тонких оболочек с учетом имеющегося внутреннего давления и скорости потока протекающей жидкости. В связи с этим в диссертации поставлена и решена актуальная задача - исследовать собственные колебания криволинейных участков тонкостенных трубопроводов большого диаметра с протекающей жидкостью для разных, симметричных и несимметричных граничных условий на концах участков, используя полубезмоментную теорию оболочек. Целью настоящей диссертации является разработать единый подход к выбору и применению аппроксимирующих функций для решения задач теории оболочек о собственных изгибных колебаниях криволинейных участков трубопроводов большого диаметра с учетом скорости потока протекающей жидкости и внутреннего давления при различных условиях закрепления концевых сечений. Разработана методика применения фундаментальных балочных функций при различных граничных условиях для определения частот и форм собственных изгибных колебаний криволинейных участков трубопроводов с протекающей жидкостью. Практическая ценность состоит в том, что разработанная методика определения частот и форм собственных изгибных колебаний в плоскости кривизны криволинейных участков трубопроводов с протекающей жидкостью с различными, симметричными и несимметричными, условиями закрепления концевых сечений проста в применении и удобна для расчета.Приводится обзор работ, посвященных исследованию собственных колебаний участков трубопроводов с протекающей жидкостью, как на основании стержневой теории, так и на базе теории оболочек. Ни одна из приведенных работ не содержит аналитических выражений, пригодных для определения частот собственных колебаний криволинейных участков трубопроводов с протекающей жидкостью при динамических расчетах. Колебания таких трубопроводов следует оценивать на основе теории тонких оболочек - цилиндрических замкнутых для прямолинейных труб и тороидальных для криволинейных участков. Во второй главе решается задача о собственных изгибных колебаниях в плоскости кривизны криволинейного участка тонкостенной трубы большого диаметра с учетом динамического влияния протекающей жидкости с помощью геометрически нелинейной теории тонких оболочек среднего изгиба Муштари-Галимова и допущений полубезмоментной теории оболочек Власова-Новожилова. Решаем полученную систему дифференциальных уравнений (6), (7) методом Бубнова-Галеркина, для чего представим возникающую при изгибных колебаниях нормальную составляющую перемещений , которая должна удовлетворять граничным условиям на концах оболочки и условиям цикличности по координате , в виде: (8) где - функция времени, m,n - волновые числа, определяющие формы колебаний оболочки в окружном и продольном направлениях, - фундаментальные балочные функции, являющиеся аппроксимирующими функциями метода Бубнова-Галеркина и удовлетворяющие граничным условиям.Решена задача определения частот и форм собственных изгибных колебаний в плоскости кривизны криволинейных участков тонкостенных трубопроводов большого диаметра (тороидальных оболочек) с протекающей жидкостью, в том числе надземных магистральных газо - нефтепроводов, с различными условиями закрепления концевых сечений. Получено общее решение уравнений движения для криволинейных участков трубопроводов с различными, симметричными и несимметричными, условиями закрепления концевых сечений с использованием фундаментальных балочных функций В.З. Разработана практическая методика применения фундаментальных балочных функций к определению частот и форм собственных изгибных колебаний криволинейных участков трубопроводов с протекающей жидкостью, подверженных действию внутреннего гидростатического рабочего давления и гидродинамического давления, для различных граничных условий, с разными значениями центрального угла .

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах

1. Матвеев Е.П. Решение задачи о свободных колебаниях тороидальной оболочки с протекающей жидкостью при различных граничных условиях Текст Матвеев Е.П. //Вестник гражданских инженеров 2010 №1(212). СПБ.: СПБГАСУ.2010. С. 64 - 67. (по перечню ВАК)

2. Матвеев Е.П. Уравнения движения тороидальной тонкостенной оболочки, содержащей поток жидкости, при различных граничных условиях [Текст] / Соколов В.Г., Матвеев Е.П. //Вестник гражданских инженеров 2009 №4(21). СПБ.: СПБГАСУ.2009. С. 41 - 29. (по перечню ВАК)

3. Матвеев Е.П. Внеплоскостные колебания тороидальных оболочек с протекающей жидкостью [Текст] /Соколов В.Г., Матвеев Е.П. //Известия ВУЗОВ. Нефть и газ. 2007. №5. С. 95 - 99.

4. Матвеев Е.П. Определение частот свободных колебаний участка трубопровода с протекающей жидкостью [Текст] / Матвеев Е.П. //Известия ВУЗОВ. Нефть и газ. 2007. №6. С. 89 - 91.

5. Матвеев Е.П. Влияние условий закрепления на частоту собственных колебаний прямолинейного участка трубопровода с протекающей жидкостью Текст Матвеев Е.П. //Сборник научных статей VII международной конференции “Проблемы прочности материалов и сооружений на транспорте”. СПБ., ПГУПС, 23 - 24 апреля, 2008. С. 194 - 201.

Размещено на .ur