RUS  ENG ЖУРНАЛЫ   ПЕРСОНАЛИИ   ОРГАНИЗАЦИИ   КОНФЕРЕНЦИИ   СЕМИНАРЫ   ВИДЕОТЕКА   ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ
Общая информация
Последний выпуск
Скоро в журнале
Архив
Импакт-фактор
Сотрудники журнала
Правила для авторов
Лицензионный договор
Редакционная политика
Загрузить рукопись

Поиск публикаций
Поиск ссылок

RSS
Последний выпуск
Текущие выпуски
Архивные выпуски
Что такое RSS



Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки:
Год:
Том:
Выпуск:
Страница:
Найти






Персональный вход:
Логин:
Пароль:
Запомнить пароль
Войти
Забыли пароль?
Регистрация


Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки, 2018, том 22, номер 3, страницы 557–573 (Mi vsgtu1625)  

Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Численное исследование влияния дефектов поверхности на устойчивость цилиндрической трубы с жидкостью

С. А. Бочкарев, С. В. Лекомцев, А. Н. Сенин

Институт механики сплошных сред УрО РАН, г. Пермь, 614013, Россия

Аннотация: Работа посвящена исследованию динамического поведения упругих цилиндрических труб, имеющих поверхностный дефект и взаимодействующих с внутренним потоком сжимаемой жидкости. Дефект в виде кольца прямоугольного сечения располагается на внутренней или внешней поверхности упругого тела и характеризуется собственным набором физико-механических параметров. Поведение идеальной сжимаемой жидкости описывается согласно потенциальной теории, а труба рассматривается в рамках линейной теории упругости. Для определения гидродинамического давления, действующего со стороны жидкости на внутреннюю поверхность трубы (дефекта), используется уравнение Бернулли. Математическая постановка задачи динамики упругого тела выполнена с помощью вариационного принципа возможных перемещений, а система уравнений для жидкой среды формируется с использованием метода Бубнова–Галёркина. Численная реализация алгоритма осуществляется на основе полуаналитического варианта метода конечных элементов. Оценка устойчивости базируется на вычислении и анализе комплексных собственных значений связанной системы уравнений. Верификация модели произведена для случая идеальной трубы путём сопоставления результатов с известными экспериментальными и численными данными. Для цилиндрической трубы, жёстко защемлённой с обоих краёв, изучено влияние геометрических и физико-механических параметров дефекта на критическую скорость потока жидкости, при которой система теряет устойчивость. Показано, что наличие дефекта снижает границу гидроупругой устойчивости. Установлено, что размещение дефекта на внешней поверхности трубы оказывает большее влияние, чем его расположение на смоченной поверхности.

Ключевые слова: метод конечных элементов, теория упругости, поверхностный дефект, цилиндрическая труба, гидроупругая устойчивость, потенциальная сжимаемая жидкость

Финансовая поддержка Номер гранта
Российский фонд фундаментальных исследований 16-41-590646 р_а
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 16–41–590646 р_а).


DOI: https://doi.org/10.14498/vsgtu1625

Полный текст: PDF файл (961 kB) (публикуется на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International)
Список литературы: PDF файл   HTML файл

Тип публикации: Статья
УДК: 517.958:539.3(1)
MSC: 74F10, 74H15
Получение: 12 мая 2018 г.
Исправление: 24 июля 2018 г.
Принятие: 3 сентября 2018 г.
Публикация онлайн: 12 октября 2018 г.

Образец цитирования: С. А. Бочкарев, С. В. Лекомцев, А. Н. Сенин, “Численное исследование влияния дефектов поверхности на устойчивость цилиндрической трубы с жидкостью”, Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки, 22:3 (2018), 557–573

Цитирование в формате AMSBIB
\RBibitem{BocLekSen18}
\by С.~А.~Бочкарев, С.~В.~Лекомцев, А.~Н.~Сенин
\paper Численное исследование влияния дефектов поверхности на устойчивость цилиндрической трубы с~жидкостью
\jour Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки
\yr 2018
\vol 22
\issue 3
\pages 557--573
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/vsgtu1625}
\crossref{https://doi.org/10.14498/vsgtu1625}


Образцы ссылок на эту страницу:
  • http://mi.mathnet.ru/vsgtu1625
  • http://mi.mathnet.ru/rus/vsgtu/v222/i3/p557

    ОТПРАВИТЬ: VKontakte.ru FaceBook Twitter Mail.ru Livejournal Memori.ru


    Citing articles on Google Scholar: Russian citations, English citations
    Related articles on Google Scholar: Russian articles, English articles
  • Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Физико-математические науки
    Просмотров:
    Эта страница:39
    Полный текст:11
    Литература:3

     
    Обратная связь:
     Пользовательское соглашение  Регистрация  Логотипы © Математический институт им. В. А. Стеклова РАН, 2018