Теоретические основы и методы расчета специальных машин для строительства и ремонта нефтегазовых объектов

• Автор: Сысоев, Юрий Георгиевич
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 367 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Анализ и обоснование расчетных схем, математических моделей и методов расчета тонкостенных конструкций • специальных машин для строительства и ремонта нефтегазовых объектов

1.1. Анализ и классификация конструкций специальных машин

на воздушной подушке (СМВП)

1.2. Выбор и обоснование расчетных схем и математических мо-

■ делей несущих конструкций СМВП

1.3. Разработка концепции расчета на прочность корпусов специальных машин

1.4. Обзор научно-технической литературы. Постановка задач

ф исследований

Глава 2. Исследование изгиба и кручения тонкостенных конст-
рукций корпусов специальных машин на воздушной подушке
2.1. Анализ и разработка расчетной схемы при изгибе и кручении корпуса СМВП
2.2. Нормальные напряжения при изгибе тонкостенных конструкций СМВП
2.3. Касательные напряжения при изгибе тонкостенных конст-
. рукций СМВП открытого профиля
к 2.4. Разработка методики определения касательных напряжений
при изгибе и кручении корпусов СМВП замкнутого профи-^ ля
2.5. Разработка алгоритма расчета корпусов с открытыми и замкнутыми сечениями при наличии продольных поясов
2.6. Разработка методики и программы расчета корпусов СМВП
^ с учетом потери устойчивости пластинами обшивки
I Выводы по главе
Глава 3. Исследование напряженно-деформированного состояния элементов конструкций корпусов специальных машин | на воздушной подушке
3.1. Выбор, обоснование расчетных схем и разработка методики
расчета стрингеров

3.2. Разработка расчетных схем шпангоутних рам
3.3. Расчет шпангоутных рам корпусов СМВП методом сил
Выводы по главе
Глава 4. Разработка методов расчета пластин и пластинчатых
систем корпусов специальных машин на воздушной подушке
4.1. Анализ математических моделей пластин корпуса
4.2. Граничные условия на контуре пластин
4.3. Разработка метода расчёта пластин корпуса, основанного на решении вариационных уравнений Власова-Канторовича
в высших приближениях
4.4. Построение общего решения вариационных уравнений с использованием функций влияния краевых усилий и перемещений
4.5. Разработка алгоритма вычисления функций влияния путем численного интегрирования однородных вариационных уравнений
4.6. Разработка методики вычисления функций влияния с использованием аналитических методов интегрирования однородных дифференциальных уравнений
4.7. Методика расчета пластин корпуса на действие распределенных нагрузок с применением функций влияния
4.8. Расчёт напряжений при изгибе пластин
4.9. Разработка метода расчета пластинчатых систем корпуса с особенностями в одном направлении
4.9.1. Методика расчета пластин от действия нагрузки строительной машины, распределённой на части поверхности платформы
4.9.2 Методика расчета пластин несущего корпуса на сосредоточенные воздействия
4.10 Разработка метода сил для расчета перфорированных пластин
Выводы по главе
Глава 5 Разработка методики оценки прочности корпуса с учетом взаимодействия его элементов
5.1. Анализ напряженного состояния и оценка прочности корпуса от воздействия перевозимых механизмов

5.2. Экспериментальное определение напряжений в элементах корпуса специальных машин, используемых для транспортировки строительных механизмов
Выводы по главе
Глава 6. Разработка теоретических основ и методов расчета составных конструкций специальных машин для строительства и ремонта нефтегазовых объектов
6.1. Корректировка методики по интегрированию обыкновенных дифференциальных уравнений, содержащих в правой части дельта-функцию и ее производные
6.2. Разработка методики расчета составных корпусов транспортных машин с упругими шарнирами
6.3. Разработка методики расчета составных корпусов с упругоподатливыми связями сдвига
6.4. Обобщение метода начальных параметров на расчет составного корпуса с упругоподатливыми связями общего вида
6.5. Расчёт корпуса платформы на воздушной подушке в модульном исполнении при транспортировке технологического оборудования
6.6. Разработка метода расчета составных пластин несущих конструкций специальных машин на воздушной подушке
6.6.1. Интегрирование дифференциального уравнения изогнутой поверхности прямоугольной пластины, два противоположных края которой свободно оперты
6.6.2. Разработка методики расчета составных пластин с упругими шарнирами
6.6.3. Исследование изгиба составной пластины с упругим шарниром корпуса платформы на воздушной подушке
6.6.4. Разработка методики расчета пластин с упругоподатливыми связями сдвига
6.6.5. Разработка метода расчета составных пластин с упругоподатливыми связями общего вида
6.6.6. Исследование сложного изгиба составных пластин с упругими шарнирами
Выводы по главе
дам. Особенно медленно ряды сходятся при вычислении значений изгибающих, крутящих моментов и поперечных сил, что затрудняет получение численных результатов этим методом.
Метод одинарных тригонометрических рядов для расчёта пластин был впервые применён М. Леви. На основе этого метода в работах И.Г. Бубнова [21], Б.Г. Галёркина [39], П.Ф. Папковича [101], С.П. Тимошенко [171] были найдены решения многочисленных задач изгиба пластин. В работах A.C. Кал-манка [57], A.B. Александрова [3, 134], Б.Е. Улицкого [172] в результате широкого использования методов и приёмов строительной механики метод одинарных тригонометрических рядов был распространен на расчёт тонкостенных пространственных систем, составленных из пластин. В [194] метод М. Леви использован для анализа прямоугольных пластин со смешанными граничными условиями.
Однако необходимо отметить, что метод одинарных тригонометрических рядов позволяет достаточно просто получить решения для пластин, у которых из четырёх краёв два противоположных оказываются свободно опертыми. При ином характере закрепления краёв пластины применение метода М. Леви оказывается затруднительным из-за большого объёма вычислительной работы.
Наряду с методами двойных и одинарных тригонометрических рядов при расчёте пластин широко применяются также и вариационные методы: метод Ритца-Тимошенко, метод Бубнова-Галёркина. Здесь необходимо отметить работу Н.С. Курдина [81], использующего метод Ритца для расчёта прямоугольной частично загруженной пластинки. Расчёт консольных пластин с использованием обобщённого метода Бубнова-Галёркина выполнен в[196]. Ряд задач изгиба пластин решён в [200] путём совместного применения метода Галёркина и метода граничных интегральных уравнений. Разнообразные аспекты применения метода Бубнова-Галёркина освещены в обзорной статье Л.А. Розина [129].
В монографии С.Г. Михлина [93] рассмотрены вопросы сходимости, устойчивости и рационального выбора координатных функций, имеющих боль-