ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОГО ТРУБОПРОВОДА С ЖИДКОСТЬЮ ПРИ ЛОКАЛЬНОМ УДАРНОМ НАГРУЖЕНИИ

Аннотация

Приводятся результаты численного моделирования динамики пространственного протяженного трубопровода как гидроупругой системы при локальном ударном воздействии. Процесс удара падающего груза на трубопровод моделируется в плоской постановке с учетом совместного движения груза, оболочки трубопровода и заполняющей жидкости и с учетом нелинейных факторов - больших перемещений и деформаций, ударных волн и кавитации в жидкости. В результате получены характеристики сил, воздействующих на трубопровод. Деформационное движение трубопровода в целом моделируется квазиодномерными уравнениями динамики стержней. Гидроударные процессы во внутренней жидкости рассчитываются методом характеристик. Решение задачи деформирования трубопровода получено методом разложения по собственным формам колебаний. Показано, что вклад непосредственно удара груза на уровень перемещений трубопровода соизмерим с вкладом гидроударных явлений в трубопроводе. При этом уровень напряжений в трубопроводе определяется, в основном, гидроударными явлениями.

Ключевые слова: удар, математическое моделирование, нелинейное деформирование, гидроудар, гидроупругость, трубопровод.