Влияние параметра тонкостенности поперечного сечения на параметрические колебания магистральных нефтеи газопроводов при наземной прокладке

摘要

The areas of dynamic instability of above-ground thin-walled oil and gas pipelines of large diameter are studied. .An option is considered when the pipeline is laid on the ground and the contact of the pipe with the ground is along the narrow strip. The study of dynamic instability is carried out with the help of construction of the separating system of Mathieu differential equations. A direct evaluation of the execution state is made by constructing the modified Ains-Strett diagrams for practical application. To construct these areas, it is necessary to determine the frequencies of free vibrations. To find them, the solutions obtained on the basis of a geometrically nonlinear version of the semi-momentless theory of cylindrical shells of average bending, finite length and the theory of the potential flow of an ideal incompressible fluid (for an oil pipeline). Dynamic instability areas for a thin-walled oil and gas pipeline made of a homogeneous, isotropic material are investigated depending on the wall thinness parameter of the pipeline (the ratio of wall thickness to the radius) are studied.%Исследованы области динамической неустойчивости наземных тонкостенных нефте-и газопроводов большого диаметра. Рассматривается вариант, при котором трубопровод уложен на грунт, контакт трубы с грунтом осуществляется по узкой полосе. Изучение динамической неустойчивости проводилось при помощи составления разделяющейся системы дифференциальных уравнений Матье. Непосредственную оценку состояния выполняли на основе модифицированных для практического применения диаграмм Айнса--Стретта. Для построения данных областей определяли частоты свободных колебаний. С этой целью использовали решения, полученные на основании геометрически нелинейного варианта полубезмоментной теории цилиндрических оболочек среднего изгиба, конечной длины и теории о потенциальном течении идеальной несжимаемой жидкости (для нефтепровода). Исследованы области динамической неустойчивости для тонкостенного нефте- и газопровода, выполненного из однородного изотропного материала, в зависимости от параметра тонкостенности трубопровода (отношения толщины стенки к радиусу).