Колебания, статическая и динамическая устойчивость тонкостенных магистральных трубопроводов большого диаметра с учетом упругого основания грунта и продольной сжимающей силы.

Цель: разработать методику динамического расчета прямолинейных участков тонкостенных трубопроводов большого диаметра при наземной прокладке со стационарным и нестационарным потоками нефти и газа с учетом параметра продольной сжимающей силы и упругого основания грунта. Решена контактная задача с учетом взаимодействия трубопровода с грунтом по узкой полосе, позволяющая определять радиальное давление грунта на внешнюю поверхность трубы. На основе геометрически нелинейного варианта полубезмоментной теории цилиндрических оболочек и теории потенциального течения потока жидкости получены уравнения движения наземных нефтегазопроводов, аналитические выражения по определению частот и форм свободных колебаний для стационарного потока нефти и газа, аналитические зависимости, позволяющие уточнить определение частот свободных колебаний наземных тонкостенных нефте- и газопроводов большого диаметра и изучить влияние упругого основания грунта, параметра продольной сжимающей силы, геометрических характеристик и стационарного потока жидкости (для нефтепровода). Получены выражения в аналитическом виде для определения параметра критической продольной сжимающей силы наземных нефте- и газопроводов. Установлен критерий применимости теории оболочек и стержневой теории для определения наименьших частот свободных колебаний в виде параметра длины. Разработана методика исследования динамической устойчивости нефтепроводов при наземной прокладке с использованием системы уравнений Матье. Определены области динамической неустойчивости при помощи модифицированных диаграмм Айнса - Стретта, которые позволяют оценить влияние геометрических и механических характеристик на размеры и расположение областей динамической неустойчивости.