Вирішено проблему розробки нових і вдосконалення існуючих підходів до моделювання напружено-деформованого стану (НДС) трубопроводів за даними про переміщення точок поверхні, умови та режими експлуатації, властивості матеріалу. Удосконалено теоретичні основи моделювання процесу тривимірного деформування квазіпрямолінійних і тороподібних трубопроводів. Розроблено теоретичні основи оцінювання точності розв'язку задачі відновлення просторової конфігурації трубопровідних систем для різних способів інтерполяції й апроксимації даних та умов рівноваги. Створено математичне забезпечення для оцінювання НДС трубопроводів за даними інспекції з використанням інтелектуальних поршнів. Досліджено вплив анізотропії матеріалу трубопроводу та процесів теплообміну в ньому на НДС. Для перевірки адекватності моделей використовуються метод імітаційного моделювання та відомі точні розв'язки задач будівельної механіки. Розроблено методику оцінювання НДС діючих ділянок трубопроводів з використанням запропонованих моделей. Проведено дослідження НДС діючих трубопроводів і надано рекомендації щодо їх подальшої експлуатації.Побудовано математичні моделі процесу стаціонарного обтікання перерізу трубопроводу з урахуванням зміни його конфігурації та процесу деформування осі під дією аеродинамічних навантажень у двох напрямках. Застосовано метод інтегральних співвідношень та другу формулу Гріна для двох функцій - потенціалу швидкості та величини, оберненої до відстані між двома точками простору. Зменшено розмірність задачі, що дозволило звести задачу аеродинаміки до задачі знаходження розв'язку рівняння Фредгольма другого роду з урахуванням геометрії профілю, швидкості набігаючого потоку та кута атаки. Використано формули для розрахунку аеродинамічних характеристик профілю - коефіцієнтів підіймальної сили, індуктивного опору та обертового моменту. У ході реалізації моделей використано методи числового розв'язанння інтегрального рівняння Фредгольма II-го роду відносно дотичної компоненти вектора швидкості та методику розв'язання варіаційних задач для функціоналів повної енергії. Інтегральне рівняння зведено до системи лінійних алгебричних рівнянь, яка розв'язується за допомогою методу Гауса. Одержано вирази для обчислення компонент матриці з урахуванням особливостей геометрії профіля. Варіаційні задачі розв'язуються як крайові задачі для звичайних диференціальних рівнянь четвертого порядку з використанням методу пристрілки. Проведено тестові розрахунки, які підтверджують узгодженість результатів розрахунків з відомими теоретичними та експериментальними результатами. Досліджено залежність між значеннями аеродинамічних коефіцієнтів та такими параметрами: кутом атаки профіля, різними значеннями півосей еліпсу на верхній і нижній поверхнях профілю. Визначено напрямки подальших досліджень, які пов'язані з дослідженням більш складних перерізів трубопроводів, їх математичною формалізацією.

  Повний текст PDF - 224.896 Kb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"