Параметрические колебания подземного и надземного нефтепровода

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Исходя из основных положений и допущений полубезмоментной теории замкнутых цилиндрических оболочек, получен аналитический метод исследования динамической неустойчивости трубопроводов. В качестве источника возбуждения рассматривается нестационарное внутреннее давление, вызванное насосным оборудованием перекачивающих станций, которое, в свою очередь, приводит к возбуждению продольную сжимающую силу, реакцию упругого отпора грунта, а также скорость протекающей жидкости. Результатом предложенного метода являются неравенства, учитывающие демпфирующие свойства грунтовой среды и перечисленные выше факторы. Посредством этих неравенств определяются верхняя и нижняя границы области в зависимости от частоты возбуждения насосной станции, а оценка потери устойчивости сводится к определению значения собственной частоты трубопровода. Если точка попадает в построенную область, то появление параметрического резонанса неизбежно. Сравнение областей неустойчивости для наземной и подземной прокладки в зависимости от параметра продольной силы показало, что смещение области для подземного способа происходит в сторону увеличения параметра продольной силы.

Об авторах

И. О. Разов

Тюменский индустриальный университет

Email: razovio@mail.ru

В. Г. Соколов

Тюменский индустриальный университет

А. В. Дмитриев

Тюменский индустриальный университет

А. В. Березнев

Тюменский индустриальный университет

Список литературы

  1. Barros, R. С. A parametric study on the comprehensive analysis of pipelines under generalized actions / R. C. Barros, M. Pereira. – Текст : электронный // 13th World Conference on Earthquake Engineering, Vancouver, B. C., Canada, August 1-6, 2004. – No. 2311. – URL: https://www.iitk.ac.in/nicee/wcee/article/13_2311.pdf (дата обращения: 11.08.2023).
  2. Jin, J. D. Parametric resonances of supported pipes conveying pulsating fluid / J. D. Jin, Z. Y. Song. – doi: 10.1016/j.jfluidstructs.2005.04.007. – Текст : непосредственный // Journal of Fluids and Structures, 2005. – № 20 (6). – P. 763–783.
  3. Formulation for dynamic instability of fluid-conveying pipe on nonuniform elastic foundation / A. Marzani, M. Mazzotti, E. Viola. – doi: 10.1080/15397734.2011.618443. – Текст : непосредственный // Mech based des struct mech. – 2012. – No 40. – P. 83–95.
  4. McDonald, R. Pipes conveying pulsating fluid near a 0:1 resonance: Global bifurcations / R. McDonald, N. Namachchivaya. – doi: 10.1016/j.jfluidstructs.2005.07.015. – Текст : непосредственный // Journal of Fluids and Structures. – 2005. – No 21. – P. 665–687.
  5. Stability analysis of composite thin-walled pipes conveying fluid / R. Bahaadini, M. R. Dashtbayazi, M. Hosseini, Z. Khalili-Parizi. – doi: 10.1016/j.oceaneng.2018.04.061. – Текст : непосредственный // Ocean Engineering. – 2018. – No 160. – P. 311–323.
  6. Васина, В. Н. Параметрические колебания участка трубопровода с протекающей жидкостью / В. Н. Васина. – Текст : непосредственный // Вестник МЭИ. – 2007. – № 1. – С. 1–11.
  7. Yang, H.-Zh. Parametric resonance of submerged floating pipelines with bi-frequency parametric and vortex-induced oscillations excitations / H.-Zh. Yang, Zh. Wang, F. Xiao. – doi: 10.1080/17445302.2016.1171590. – Текст : непосредственный // Ships and Offshore Structures, 2016. – No 12. – С. 1–9.
  8. Zhou, L. Stability and bifurcation analysis of a pipe conveying pulsating fluid with combination parametric and internal resonances / L. Zhou, F. Chen, Y. Chen. – doi: 10.19029/mca-2015-017. – Текст : непосредственный // Mathematical and Computational Applications, 2015. – No 20. – 200–216.
  9. Panda, L. Nonlinear dynamics of a pipe conveying pulsating fluid with parametric and internal resonances / L. Panda, R. Kar. – doi: 10.1007/s11071-006-9100-6. – Текст : непосредственный // Nonlinear Dynamics, 2007. – No 49. – 9–30.
  10. Sokolov, V. Effect of internal pressure on parametric vibrations and dynamic stability of thin-walled ground pipeline larger diameter connect with elastic foundation / V. Sokolov, I. Razov, Y. Ogorodnova. – doi: 10.1051/matecconf/20167304002. – Текст : электронный // MATEC Web of Conferences, 2016. – 73(3):04002. – URL: https://www.researchgate.net/publication/306076693 (дата обращения: 07.08.2023).
  11. Ильгамов, М. А. Вынужденные и параметрические колебания трубопровода / М. А. Ильгамов, М. М. Шакирьянов. – doi: 10.31040/2222-8349-2020-0-3-5-11. – Текст : непосредственный // Известия Уфимского научного центра РАН. – 2020. – № 3. – С. 5–11.
  12. Валиев, М. И. Собственные и параметрические колебания криволинейных участков трубопровода при пульсирующем движении слабосжимаемой жидкости / М. И. Валиев, В. В. Жолобов, Е. И. Тарновский. – Текст : непосредственный // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. – 2013. – № 2 (10). – С. 48–54.
  13. Dmitriev, A. Influence of longitudinal force and internal pressure on the frequency of free vibrations of an underground oil pipeline / A. Dmitriev, V. Sokolov, A. Bereznyov. – doi: 10.1051/e3sconf/202021701010. – Текст : непосредственный // E3S Web of Conferences, 2020. – 217:01010. – URL: https://www.e3s-conferences.org/articles/e3sconf/pdf/2020/77/e3sconf_ersme2020_01010.pdf (дата обращения: 07.08.2023).
  14. Дмитриев, А. В. Частотные характеристики трубопровода большого диаметра с потоком жидкости в упругой грунтовой среде с учетом внутреннего давления / А. В. Дмитриев, В. Г. Соколов, А. В. Березнев. – Текст : электронный // Вестник евразийской науки. – 2020. – Т. 12, № 6. – С. 5. – URL: https://esj.today/PDF/05SAVN620.pdf (дата обращения: 07.07.2023).
  15. Боголюбов, Н. Н. Асимптотические методы в теории нелинейных колебаний / Н. Н. Боголюбов, Ю. А. Митропольский. – Москва : Наука, 1974. – 503 с. – Текст : непосредственный.
  16. Соколов, В. Г. Свободные колебания тонкостенных газопроводов большого диаметра при полуподземной прокладке / В. Г. Соколов, И. О. Разов. – Текст : непосредственный // Вестник гражданских инженеров. – 2016. – № 6 (59). – С. 114–120.
  17. Разов, И. О. Напряжения и перемещения на контактной поверхности наземного трубопровода большого диаметра / И. О. Разов. – Текст : непосредственный // Вестник гражданских инженеров. – 2015. – № 3 (50). – С. 105–108.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).