ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Оболочечные модели трубопроводов из "Математическое моделирование трубопроводных сетей и систем каналов" На втором этапе расчеты НДС наиболее нагруженных участков проводятся с использованием оболочечных КЭ-моделей трубопроводов. Все трубопроводы, входящие в анализируемый на этом этапе участок, рассматриваются как трехмерные тонкостенные оболочки и аппроксимируются оболочечными КЭ. [c.315] Окружающий подземные участки трубопроводов грунт рассматривается здесь как трехмерная упруго-пластическая сплошная среда и моделируется с помощью объемных КЭ. Упруго-пластическое поведение грунта моделируется с использованием математических моделей, изложенных в Разделе 3.3.2.2. При наличии информации о расположении слоев грунта различных типов в зоне прокладки трубопровода КЭ-модель окружающего грунта строится в соответствии со схемой их расположения. Пример такой модели показан на рис. 3.13. [c.315] ГУ для оболочечных КЭ-моделей трубопроводов задаются по результатам анализа балочных КЭ-моделей с помощью специально разработанных алгоритмов и автоматизированных процедур (см. [1,3]). [c.316] Анализ НДС и оценка прочности трубопроводов на втором этапе могут проводиться с учетом данных технической диагностики по имеющимся на участках протяженным дефектам - сплошная равномерная коррозия, эрозионные утонения стенок, любые отклонения геометрической формы труб от цилиндрической, большие вмятины и т.п. [c.316] Все алгоритмы и процедуры (а также примеры программ автоматизации) численного анализа НДС трубопроводных систем на втором этапе подробно изложены в работах [1, 3-5]. Особенности работы пользователя с автоматизированными процедурами данного этапа рассмотрены в работах [6, 7]. [c.316] В результате расчетов на втором этапе моделирования пользователь получает трехмерную картину распределения НДС трубопроводной конструкции (тензоры напряжений и деформаций определяются для внутренней, серединной и наружной поверхностей оболочек) с учетом всех действующих на нее эксплуатационных нагрузок. Пример результатов моделирования НДС участка подземного МТ в оболочечном приближении представлен на рис. 3.14. [c.316] В завершение данного Раздела, необходимо рассмотреть один вопрос, касающийся практического применения трехмерных упруго-пластических моделей грунтов для моделирования взаимодействия трубопровода с грунтом. Как показано еще в работе [150], использование при моделировании упруго-пластического поведения грунта теории пластического течения с ассоциированным законом [123] и критериями пластичности, зависящими от гидростатического давления приводит к увеличению объема при пластических деформациях. Это свойство в механике сплошных сред называется дилатансия [150]. [c.316] Таким образом, проведенные вьшислительные эксперименты показали, что угол дилатансии грунтов с высоким значением угла внутреннего трения может оказывать заметное влияние на силу сопротивления смещениям подземного трубопровода. Поэтому для наиболее точных результатов численного анализа НДС участков трубопроводов, проложенных в таких грунтах, необходимы дополнительные инженерные изыскания и лабораторные эксперименты по определению значений угла дилатансии. [c.317] Вернуться к основной статье