| При проектировании трубопроводов важное место отводится расчетам напряженно-деформированного состояния подземных трубопроводов.
При проектировании трубопроводов и выполнении данной группы расчетов учитываются следующие воздействия:
собственный вес трубопровода;
вес транспортируемого продукта (погонный вес жидкости или газа);
вес балластировочных устройств;
температурный перепад стенки трубопровода;
внутреннее давление в трубопроводе;
взаимодействие трубопровода с грунтом.
Все работы по проектированию трубопроводов выполняются с использование современного программного обеспечения.
Определение напряженно-деформированного состояния трубопровода в современных программных продуктах производится методом конечных элементов, который является достаточно точным методом математического моделирования для данного класса задач.
В современных программных продуктах, используемых при проектировании трубопроводов, автоматически производится построение конечно-элементной модели трубопровода на основе профиля линейной части и её параметров, таких как диаметр, толщина стенки трубопровода, геометрического расположения в трехмерном пространстве и др. Полученная математическая модель трубопровода состоит из конечных элементов балочного типа с кольцевым поперечным сечением. Взаимодействие трубопровода с грунтом смоделировано специальными элементами, которые учитывают упруго-пластическое поведение окружающего грунта. На основе этих данных, а также нагрузок и воздействий проводится расчет на прочность, с использованием нелинейных характеристик взаимодействия грунта с трубопроводом.
Результатами расчета напряженно-деформированного состояния при проектировании трубопроводов трубопроводов являются значения шести перемещений в каждом узле по направлениям глобальных осей (шесть степеней свободы), шести внутренних силовых факторов в поперечном сечении трубопровода и соответствующих им напряжений.
Для оценки напряженно-деформированного состояния подземного трубопровода современные программы предоставляет следующие возможности:
визуализация исходной и деформированной геометрической модели трубопровода;
визуализация распределения перемещений в трубопроводе;
визуализация распределения напряжений в поперечных сечениях трубопровода;
построение эпюры напряжений в поперечном сечении трубопровода;
интерактивный просмотр результатов расчета;
вывод таблиц значений перемещений, усилий и напряжений в трубопроводе
проверки на прочность и деформативность трубопровода по СНиП 2.05.06-85. |
