Прогнозування напружено-деформованого стану висячих газопроводів при змінах зовнішнього навантаження

Abstract

Запропоновано комплексну модель прогнозування напружено-деформованого стану висячих газопроводів при змінах зовнішнього навантаження, яка дозволяє виявляти екстремальні умови експлуатації газопроводу і уникнути негативних наслідків перевантаження. Розробку моделі прогнозування здійснено на позицях системного підходу і представлено у вигляді двох систем “газопровід” і “канатна підвіска”, між якими існують зв’язки, що відображають суть процесу зусилля-деформація. Відмічено особливість деформаційних процесів канатної підвіски, які визначаються відносним навантаженням. Розв’язана задача ізвизначенням положення статичної рівноваги системи “газопровід – канатна підвіска” на основі принципу мінімуму потенціальної енергії. Для положення статичної рівноваги сформовано умову узгодженості переміщень точок кріплення канатної підвіски до твірної газопроводу, яка використовується як критерій пошуку невідомих силових факторів. Модель побудована за принципом “пошук рішення”, де в межах заданого фактор- ного простору величин зусиль в утримуючих канатах вибирається їх оптимальна комбінація, котра задовольняєсформованомукритерію. За результатом математичного моделювання зроблено прогнозовану оцінку перерозподілу зусиль в канатній системі в залежності від зміни діючого на газопровід навантаження q. Так, зі збільшенням навантаження спостерігається зростання зусиль в крайніх канатах дещо вищими темпами, ніж для середнього. Перерозподіл величини зусиль в канатній підвісці залежить від її геометрії і податливості газопроводу і знаходиться в межах 10 %.