автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Оценка ресурса прочности трубопроводных систем, подверженных вынужденным колебаниям на резонансной частоте

На правах рукописи

Ои«зч 1 ----

ПАНКРАТЬЕВ СЕРГЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

ОЦЕНКА РЕСУРСА ПРОЧНОСТИ ТРУБОПРОВОДНЫХ СИСТЕМ, ПОДВЕРЖЕННЫХ ВЫНУЖДЕННЫМ КОЛЕБАНИЯМ НА РЕЗОНАНСНОЙ ЧАСТОТЕ

Специальность 05.26.03 - «Пожарная и промышленная безопасность» (Нефтегазовая отрасль)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

о 3 ЮТ да

УФА-2009

003472014

Работа выполнена на кафедре "Машины и аппараты химических производств" Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Кузеев Искандер Рустемович.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, доцент

Гареев Алексей Габдуллович;

кандидат технических наук Прохоров Андрей Евгеньевич.

Ведущая организация ГУП «БашНИИнефтемаш».

Защита состоится «26» июня 2009 года в 14-00 на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.289.05 при Уфимском государственном нефтяном техническом университете по адресу: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Автореферат разослан «26» мая 2009 года.

Ученый секретарь совета

Лягов А.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Обеспечение надежности трубопроводных систем необходимо для эффективного и безопасного функционирования технологического оборудования; особенно важно, что технологические трубопроводы являются транспортерами взрыво- и пожароопасных сред, эксплуатация которых создает угрозу безопасному функционированию предприятия.

Известно, что вынужденные колебания оказывают отрицательное воздействие на надежность оборудования. В данной работе посредством экспериментальных моделей рассматриваются варианты преждевременного разрушения, причиной которых являются вынужденные колебания.

Вынужденные колебания возникают вследствие пульсации потока рабочей среды, вибрации сопряженного насосно-компрессорного оборудования. Гидродинамические силы интенсифицируются на участках с резким изменением геометрии канала в отводах, тройниках, арматуре и др. Кроме того, при совпадении частоты вынужденных колебаний с собственной частотой колебаний трубопровода возникает условие резонанса газодинамического (гидродинамического) происхождения, в результате амплитуда колебаний значительно возрастает. При анализе надежности работы трубопроводов необходимо учитывать помимо напряжений, вызванных давлением и температурой, напряжение, вызванное вынужденными колебаниями. При этом обеспечение надежной эксплуатации трубопроводных систем не может ограничиваться только оценкой общего критерия динамической устойчивости механических систем. Даже при соблюдении условий динамической устойчивости амплитуда собственных колебаний трубопровода, а следовательно, и напряженно-деформированное состояние может быть различно и достигать значений, близких к предельным. В связи с этим, для точной оценки ресурса трубопроводной обвязки нагнетательных машин необходимо изучить процесс разрушения металла, подверженного одновременному воздействию статических нагрузок и вынужденных колебаний, установить закономерности влияния на этот процесс резонансных частот.

Цель диссертационной работы. Разработка метода оценки ресурса прочности трубопроводных систем, обвязывающих насосно-компрессорное оборудование, с учетом воздействия вынужденных колебаний на резонансной частоте, циклического изменения внутреннего давления и осевой сжимающей силы.

Основные задачи исследований

1 Определение влияния напряженно деформированного состояния на частоту собственных колебаний металлического образца, деформируемого по схеме трехточечного изгиба.

2 Определение степени влияния вынужденных колебаний на продолжительность сопротивления циклическим нагрузкам металлического образца, деформируемого по схеме трехточечного изгиба в упруго-пластической области.

3 Определение степени влияния вынужденных колебаний на устойчивость формы цилиндрической оболочки при межосевом сжатии.

Научная новизна

1 Экспериментально установлено снижение усталостной долговечности в 1,6 раза на примере образцов из стали 20, подверженных циклическому нагружению в упруго-пластической области по схеме трехточечного изгиба и одновременному наложению вынужденных колебаний, на резонансной частоте образца.

2 Получена полиэкстремальная зависимость критической осевой сжимающей силы цилиндрических оболочек от приложенных вынужденных колебаний в области резонансной частоты, при этом в точке минимума установлено снижение критической нагрузки в 1,4 раза.

Практическая значимость работы

Установленное влияние вынужденных колебаний на усталостную долговечность плоских стальных образцов и устойчивость цилиндрических оболочек используется в учебном процессе на кафедре «Машины и аппараты химических производств» Уфимского государственного нефтяного технического университета при изучении дисциплины «Разрушение конструкционных материалов в условиях переработки нефти и газа» для подготовки магистра по направлению 150400 -Технологические машины и оборудование.

Апробация результатов работы

Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на научно- технических конференциях.

• Вторая Всероссийская научная ИНТЕРНЕТ-конференция «Интеграция науки и высшего образования в области био- и органической химии и механики многофазных систем».

• 55-я научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ.

• Республиканская научно-техническая конференция. Проблемы машиноведения, процессов управления и критических технологий.

• Инновационная деятельность предприятий по исследованию, обработке и получению конструкционных материалов и сплавов.

Публикации

Основное содержание диссертации опубликовано в 14 научных трудах, из них 2 статьи опубликованы в рецензируемых изданиях, рекомендуемых ВАК Минобразования РФ.

Объем и структура работы

Диссертационная работа состоит из пяти глав, основных выводов, списка использованных источников из 112 наименований, содержит 107 страниц машинописного текста, 24 рисунка, 3 таблицы и приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследований, а также отражена научная новизна выполненных исследований и их практическая ценность.

В первой главе проведен анализ публикаций по теме диссертации, проведен литературный обзор по состоянию рассматриваемых в диссертации вопросов, проведен анализ теоретических и экспериментальных исследований в области разрушения металлов.

При расчете ресурса трубопроводов необходимо учитывать вынужденные колебания как фактор ускоряющий процесс разрушения. Существующие руководящие технические материалы обеспечивают расчет частот собственных колебаний трубопроводных систем как пространственных конструкций, при этом не учитываются внутритрубные высокочастотные резонансные процессы в локальных зонах обвязки насосно-компрессорного оборудования. Обвязка нагнетательного оборудования наиболее подвержена воздействию высокочастотных вынужденных колебаний по причине высокого коэффициента затухания высокочастотной составляющей при удалении от ее источника. При этом достаточно сложно учесть характеристики возникающих колебательных процессов, т.к. они зависят от транспортируемой среды и от типа и технического состояния используемого нагнетательного оборудования.

Резонанс - относительно большой селективный (избирательный) отклик колебательной системы на периодическое воздействие с частотой, близкой к частоте её собственных колебаний. При резонансе происходит резкое возрастание амплитуды вынужденных колебаний колебательной системы. Резонанс как механическое явление впервые был описан итальянским ученым Г.Галилеем, а в электромагнитных системах - на примере колебательного контура - английским ученым Дж. Максвеллом в 1868 г. Резонанс может наступить не только при совпадении частоты внешнего воздействия с частотой собственных колебаний колебательной системы, но и при кратном или дробном соотношении частот.

В процессе изучения колебательных систем и насосно-компрессорного оборудования были рассмотрены работы Ананьева И. В., Тимофеева П. Г., Андреева JI. Н., Плотникова Г. В., Асланяна А. Г., Самарина A.A., Кубенко В.Д., Ковальчука П.С., Биргера И.А., Пановко Я.Г., Ивановского Н.Ф., Ломакина A.A., Руднева С.С., Чичерова Л.Г., Суханова Д.Я. и др.

При изучении природы разрушения - работы Серенсена C.B., Махутова H.A., Зайнуллина P.C., Морозова Е.М., Александрова A.A., Школьника Л.М., Золоторевского B.C., Шанявского A.A., Когаева В.П., Гусенкова А.П., Котова П.И., Гусева A.C., Трощенко В.Т., Коллинза Дж.,

Березина В.Л., Шутова В.Е., Ботвиной Л.Р., Романова А.Н., Григолюка Э.И., Кабанова В.В. и др.

Причины возникновения вынужденных колебаний

При равномерном вращении ротора насоса, имеющего некоторый дисбаланс, на трубопровод будет действовать периодическая нагрузка, вызванная центробежными силами неуравновешенных масс ротора. Эта сила периодически нагружает трубопровод вдоль оси, вызывая продольные колебания. Эта сила вызывает изгибные колебания трубопровода.

Во время пуска насоса, когда ротор разгоняется до определенного значения угловой скорости вращения, трубопровод подвергается воздействию сил переменной частоты. Особенно важен случай, когда в процессе разгона ротора происходит переход через резонансную частоту колебаний трубопровода, в результате возникающие вибрации трубопровода значительно отличаются от колебаний при установившемся режиме.

При работе насосов и компрессоров в трубопроводах часто возникают значительные колебания давления. Возникновению колебаний давления в трубопроводах с пульсирующим потоком способствует наличие крутых поворотов технологических трубопроводов и разветвлений. При этом особенно высокие амплитуды колебаний имеют место при образовании в трубопроводных системах стоячих волн, которые создаются при отражении периодических импульсов давления в транспортируемой среде от неоднородностей трубопроводов.

Колебания давления в проточном тракте и напорном трубопроводе центробежных насосов характеризуются широким спектром частот. Основная частота этого спектра равна произведению числа лопаток колеса на частоту вращения ротора. Максимум спектра турбулентных пульсаций лежит в области низких частот. Вследствие неравномерности потока на входе в рабочее колесо частоты возмущений, генерируемых насосом, оказываются кратными оборотной частоте. Возмущения из-за кавитации лежат в области частот выше 1 кГц.

Таким образом, частоты вынужденных колебаний в технологических установках имеют диапазон от единиц до тысяч герц. При таком диапазоне

частот вероятность возникновения резонансных явлений очень высока, следовательно, возникает необходимость в изучении влияния вынужденных колебаний на скорость разрушения.

При анализе существующих методов расчета долговечности технологических трубопроводов установлено, что долговечность как свойство надежности определяется прочностью и жесткостью конструкции. Расчет технологического трубопровода заключается в вычислении и оценке максимальных напряжений и усилий при всех возможных комбинациях нагружения и не позволяет учесть такие факторы, как влияние динамики транспортируемой среды и нагрузки от сопряженного оборудования. Поэтому, особое значение приобретает такой подход к расчету ресурса технологических трубопроводов, который позволил бы учесть весь необходимый комплекс оценочных характеристик и включал бы зависимость надежности трубопроводной системы от вынужденных колебаний.

Во второй главе представлены исследованные объекты с повторяющимися однотипными дефектами без очевидных причин их возникновения. Приведены их характеристики и максимальные значения вибропараметров. Рассмотрены технические средства вибродиагностики, а также оборудование, которое было использовано при проведении экспериментальных исследований.

Проведение экспериментов осуществлялось не на натурных образцах, а на моделях, которые были выбраны согласно методики моделирования по Шаповалову Л.А. и Светлицкому В.А. Геометрические параметры "условно-подобных моделей" приведены в соответствие с приближенными методами и заменены аффинным соответствием (аффинным подобием) модели и натуры.

В третьей главе представлены результаты экспериментов по исследованию влияния напряженно-деформированного состояния на частоту собственных колебаний и влияния вынужденных колебаний на продолжительность усталостного сопротивления металлических образцов.

Эксперименты по схеме трехточечного изгиба с одновременным воздействием вынужденных колебаний проводились на разрывной машине

ИР5113-100, которая предназначена для проведения физико-механических испытаний на растяжение, сжатие, изгиб и сплющивание металлических образцов и изделий из металла, а также других материалов.

Было разработано и изготовлено устройство, позволяющее проводить циклические испытания с приложением усилия по схеме трехточечного изгиба с одновременным воздействием вынужденных колебаний. Условия, при которых происходит разрушение образца в данной схеме нагружения, аналогичны условиям трубопроводных систем на нагнетательной линии компрессоров и насосов; малоцикловое нагружение имитирует периодическое изменение давления в нагнетательной линии, а вынужденные колебания имитируют вибрационное воздействие компрессоров и насосов. Устройство представлено на рисунке 1.

1- шток; 2 — источник вынужденных колебаний; 3 — опоры;

4 - корпус устройства; 5 - испытываемый образец Рисунок 1 - Устройство для проведения усталостных испытаний по схеме трехточечного изгиба, с приложением вынужденных колебаний

Испытываемые образцы прямоугольной формы размерами 120x9,5x4 мм, были изготовлены из стали 20, т.к. она является преобладающей в трубопроводных системах.

Устройство устанавливается в захваты разрывной машины. Шток подвижен относительно корпуса. Контроль усилия и деформации производится при помощи технических средств используемой разрывной машины.

Усталостные испытания проводились с приложением вынужденных колебаний на резонансной частоте образца. Для того чтобы приложить резонирующие вынужденные колебания, необходимо определить собственную частоту образца. Собственные колебания создавались при помощи единичного механического удара и имели вид, представленный на рисунке 2.

Регистрация сигналов проводилась при помощи акустического датчика, изготовленного на основе электретного микрофона НМОЮОЗА, с диапазоном частот 50-16000 Гц и чувствительностью -64 дБ, подключенного к персональному компьютеру, на который проводилась цифровая запись с частотой дискретизации 44100 Гц, глубиной цифро-аналогового преобразования 16 бит. Полученная информация обрабатывалась с использованием программы Sony Sound Forge 7. Из сигнала {рисунок 2) при помощи быстрого Фурье преобразования размером 4096 точки получали спектр {рисунок 3), в котором преобладающей гармоникой являлась частота собственных колебаний исследуемого объекта.

Рисунок 3 - Спектр сигнала в диапазоне частот 2885-4791 Гц; выступающая частота: - 69дБ на 3479Гц

Испытания образцов проводились в малоцикловой области при жестком нагружении, максимальная деформация составила 8=0,28%. Учитывая, что при деформировании образца частота его собственных колебаний изменяется, при установке частоты генератора вынужденных колебаний было использовано значение частот собственных колебаний образца, соответствующее среднему между исходным состоянием образца е= 0% и максимальной деформацией 8=0,28%, в данном случае это соответствует деформации е=0,14%.

„ 3540

С

>я

¡3 3530

а

о

О 3520

М

Й

§ 3510

и

3500

и

^ 3490

Я

¡3*

3480

0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30

Относительная деформация, %

Рисунок 4 - Зависимость частоты собственных колебаний металлического образца от относительной деформации при трехточечном изгибе

На рисунке 4 представлена зависимость частоты собственных колебаний образца от деформации. Разница между максимальным и минимальным значениями частот колебаний составляет 1,15%. Условие резонанса определяет расхождение частот собственных и вынужденных колебаний в пределах ±25%. Это означает, что в данном диапазоне деформирования всегда будет наблюдаться резонансное явление.

Экспериментально были получены следующие значения резонансных частот образца: 3512, 7020,10400, 12463Гц.

Четыре гармонию! собственных колебаний исследуемого образца находятся в звуковом диапазоне частот. Поэтому в качестве источника вынужденных колебаний был выбран акустический излучатель (динамик) 28СК08РЫ, который имеет следующие технические характеристики: импеданс 8 Ом, максимальная мощность 500 мВт, диапазон частот 300-20000 Гц.

Амплитуда и частота электрического сигнала, подаваемого с генератора на акустический излучатель, контролировались при помощи измерительного прибора МАБТЕСН МУ-68.

Эксперименты проводились при следующих . начальных условиях. Устройство трехточечного изгиба закреплялось в верхний и нижний захват разрывной машины ИР5113. Затем в устройство устанавливался испытываемый образец. Рабочая часть образца (расстояние между неподвижными опорами) 92 мм, изгибающее усилие прикладывалось посередине рабочей части. Образец закреплялся таким образом, чтобы при нулевом усилии находился в свободном (не зажатом) состоянии, и при этом свободный ход траверсы (зазор в опорах и изгибающей точке) не превышал 1 мм, в проделанных экспериментах он находился в пределах 0,7-0,9 мм. Свободным ходом траверсы был принят ход траверсы от усилия -50 Н до усилия +50 Н. С учетом свободного хода и симметричным прогибом образца, вычислялось перемещение траверсы на начальную предпусковую позицию и дальнейшее возвратно-поступательное движение в процессе циклических испытаний. Скорость движения траверсы 100 мм/мин. Такие начальные установки позволяли получить 12 циклов в минуту при данной толщине испытываемого образца и стойкость к разрушению на протяжении 8 тысяч циклов без приложения вынужденных колебаний. Источник вынужденных колебаний закреплялся пружинным креплением на образец всегда, даже когда он не использовался, т.е. при испытаниях без вынужденных колебаний. При подаче вынужденных колебаний на генераторе устанавливалась требуемая частота и амплитуда напряжения 5 В, контроль электрических параметров проводился цифровым мультиметром МУ68.

По результатам проведенных экспериментов построена зависимость количества циклов до разрушения от частоты вынужденных колебаний, представленная на рисунке 5. По графику видно, что вынужденные колебания сокращают продолжительность сопротивления образца усталостным воздействиям.

юооо

3 9000

а о

ч п

7000

6000

5000

4000

у = -5Е-09Х3 + 5Е-05Х2 - 0.053Х + 7911,7 = 0,9891

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000

Частота вынужденных колебаний, Гц Рисунок 5 - Зависимость количества циклов до разрушения от частоты вынужденных колебаний

По результатам испытаний для малоцикловой области без приложения и с

приложением вынужденных колебаний на частоте 12354 Гц, для образцов

120x9,5x4 мм были построены кривые усталости в полулогарифмических

координатах (рисунок 6).

1150

К Я а

550

В

г ■<

450

б ♦ ^К2 = 0,9785

Я2 = 0,9934

1000 ■ РшрОГц ♦ рвк-12354Гц

Число циклов до разрушения а- без приложения вынужденных колебаний б) с приложением вынужденных колебаний на частоте 12354 Гц Рисунок 6 - Кривые усталости

юооо

Если выразить уравнения прямых в виде у=кх+Ь, при х=Ьс^10(М), получаем следующие равенства: для экспериментов, полученных без вибрационного воздействия урвх-о--8. 11 ■ 108х+3.57 • 109; при приложении вынужденных колебаний с частотой 12354 Гц УрВ!С=ш54=-9.01 • 108х+3.82-109.

Полученные уравнения характеризуют изменение угла наклона зависимости количества циклов до разрушения от приложения вынужденных колебаний, что позволяет оценить закономерности разрушения и применить результаты при расчете трубопроводных систем.

Для расчета амплитуды высокочастотных колебаний образца на резонансных частотах применена методика, используемая при двухчастотном нагружении, схема которого характерна для нашего случая и представлена на рисунке 7.

2Г

Рисунок 7 -Деформирования при двухчастотном нагружении

Изменение напряжений при двухчастотном режиме нагружения может быть представлено в виде суммы двух синусоидальных процессов (рисунок 7)

=+ о-о1Яп(2я/;т)+ст^Яи^г + <р), (1)

где а- результирующее напряжение в цикле,

<та\ - амплитуда основных, изменяющихся с частотой (низкочастотных) напряжений, МПа;

Ой - амплитуды наложенных, изменяющихся с частотой /2 (высокочастотных) напряжений, МПа;

ат - среднее напряжение цикла, МПа; /- частота колебаний, Гц;

т - время, с;

<р - сдвиг фазы колебаний.

Накопление повреждений при двухчастотном нагружении определяется как сумма повреждений по каждой частотной составляющей, при этом усталостное повреждение от высокочастотной составляющей рассчитывается

исходя из полной амплитуды деформации = еа1 + еа2 за один цикл нагружения, с использованием уравнения кривой усталости, характеризующей зависимость напряжения ст; и количество циклов до разрушения N5 а"'= С;.

Амплитуда высокочастотной составляющей на частоте вынужденных колебаний 12463 Гц составила 7,99-10^.

В четвертой главе представлены результаты экспериментов по исследованию влияния вынужденных колебаний на устойчивость формы цилиндрической оболочки при осевом сжатии.

В задачу исследования устойчивости оболочек входит определение их критических нагрузок и форм потери устойчивости.

Для исследования влияния вынужденных колебаний на устойчивость цилиндрической оболочки были проведены эксперименты на осевое сжатие с приложением вынужденных колебаний.

В качестве образцов были использованы алюминиевые банки глубокой вытяжки ГОСТ Р 51756-2001, выдерживающие осевую нагрузку деформации не менее 800 Н (согласно ГОСТ Р 51756-2001). Выбор образцов определялся заводским качеством изготовления, идентичностью размеров, определенных соответствующим ГОСТом. Эксперименты проводились без приложения и с приложением вынужденных колебаний к нижней цилиндрической части. Для сохранения условий эксперимента устройство, генерирующее вынужденные колебания, крепилось на каждый образец, включая те, которые испытывались без вынужденных колебаний. Эксперименты проводились на разрывной машине ИР5113-100.

Рисунок 8 - Осевое сжатие с приложением вынужденных колебаний

Скорость перемещения траверсы, при межосевом сжатии - 2 мм/мин, потеря устойчивости цилиндрического образца, регистрировалась по скачкообразному изменению сжимающего усилия.

В результате были получены данные, которые представлены на рисунке 9.

Частота вынужденных колебаний, Гц 1 - без приложения вынужденных колебаний; 2 - расчетная функция Рисунок 9 - Зависимость потери устойчивости формы цилиндрической оболочки от частоты приложенных вынужденных колебаний

Изменение формы при потере устойчивости представлено на рисунке 10, графическая зависимость напряжения и деформации на рисунке 11.

а) без приложения вынужденных колебаний б) с приложением вынужденных колебаний

на резонансной частоте

Рисунок 10 - Потеря устойчивости формы при осевом сжатии

По характеру изменения формы потери устойчивости видно, что вынужденные колебания способствуют увеличению количества волн, в результате чего уменьшается значение критической осевой сжимающей силы.

0,0 ' -I-,---,-----I-1-

0,000 0,100 0,200 0,300 0,400 0,500

Деформация, %

1) без вынужденных колебаний 2) с вынужденными колебаниями на резонансной частоте Рисунок 11 - Потеря устойчивости формы цилиндрической оболочки при осевом сжатии

В результате расчета согласно ГОСТ 14249-89 (методы расчета на прочность цилиндрических обечаек) было получено допускаемое осевое сжимающее усилие, равное 901 Н (ГОСТ Р 51756-2001, осевая нагрузка деформации не менее 800 Н). Для корректировки данных при осевом сжатии с приложением вынужденных колебаний в формулу был добавлен коэффициент, учитывающий влияние вынужденных колебаний и позволяющий получить более достоверный результат, в результате формула приобрела вид

пу-В,-к

где Е - модуль продольной упругости при расчетной температуре, МПа Б - внутренний диаметр сосуда или аппарата, мм пу - коэффициент запаса устойчивости В1 - безразмерный коэффициент б - толщина стенки обечайки, мм с - сумма прибавок к расчетным толщинам стенок, мм к - корректировочный коэффициент, учитывающий влияние вынужденных колебаний

к=1/(0,84+0,15( Бт((0,12-_/)-28,77) )) (3)

где /- частота колебаний, Гц.

Результаты теоретического расчета с использованием коэффициента к, представлены на рисунке 9.

В пятой главе описан метод оценки ресурса трубопроводной системы, обвязывающей насосно-компрессорное оборудование, позволяющий в дополнение к существующим методикам провести уточненный расчет срока безопасной эксплуатации.

Для оценки степени влиянии вынужденных колебаний на величину накопленных усталостных повреждений необходимо:

• провести анализ технической документации исследуемой трубопроводной системы;

100(5-с)

О

(2)

• определить потенциально-опасные участки;

• определить частоты собственных колебаний экспериментальным или расчетным методом на основании геометрических характеристик;

• провести вибродиагностические измерения участков трубопровода;

• на основании данных вибродиагностики определить участки исследуемого трубопровода, которые соответствуют условию частотного резонанса 0,75/вьш</соб <1,25/вын;

• для участков, на которых наблюдается резонансное явление, необходимо провести расчет количества циклических нагрузок с использованием коэффициента, учитывающего влияние вынужденных колебаний на продолжительность сопротивления металла циклическим нагрузкам.

Для оценки степени влияния вынужденных колебаний на устойчивость формы цилиндрической оболочки необходимо:

• используя данные из технической документации, рассчитать (при помощи программы "Старт") значение осевой силы;

• экспериментально или расчетным способом получить значения частот собственных колебаний участка трубопровода;

• провести виброизмерения участка трубопровода;

• на основании данных вибродиагностики определить участки исследуемого трубопровода, которые соответствуют условию частотного резонанса Ъ,75-/ъьт</юъ <\,25-/ъш;

• для участков, на которых наблюдается резонансное явление, необходимо рассчитать допускаемое осевое сжимающее усилие с использованием модифицированной формулы ГОСТ 14249-89;

• определить минимальное значение критической осевой сжимающей силы. Сравнить полученную величину силы с расчетным значением в программе "Старт";

• в случае превышения расчетного действующего сжимающего усилия необходимо провести мероприятия по изменению частоты собственных колебаний участка трубопровода (изменить геометрию, массу, ввести

демпфирующие элементы) либо изменению режима эксплуатации. Иначе может возникнуть вероятность аварийной ситуации.

Предлагаемый метод позволяет повысить точность расчетов существующих методик, и, тем самым, обеспечить безаварийную эксплуатацию машин и агрегатов нефтяной промышленности.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1 На основании проведенных исследований влияния вынужденных колебаний на усталостную долговечность образцов из стали 20 и устойчивость формы цилиндрических оболочек, разработан метод оценки ресурса прочности трубопроводных систем, обвязывающих насосно-компрессорное оборудование, с учетом воздействия силовых нагрузок и вынужденных колебаний.

2 Разработано и изготовлено устройство, позволяющее проводить усталостные испытания по схеме трехточечного изгиба, с использованием которого и при помощи программы Sony Sound Forge 7 посредством быстрого Фурье преобразования, определена зависимость частоты собственных колебаний стальных образцов от величины деформации.

3 Определена зависимость продолжительности сопротивления металлического образца малоцикловым усталостным нагрузкам от частоты приложенных вынужденных колебаний на четырех гармониках резонансной частоты. Максимальное снижение долговечности составило 1,6 раза. Построены кривые усталости, демонстрирующие влияние резонансных вынужденных колебаний на продолжительность сопротивления малоцикловому усталостному воздействию. На основании полученных результатов проведен расчет амплитуды высокочастотных механических колебаний исследуемого образца, согласно которого соотношение низкочастотной и высокочастотной составляющей составило по амплитуде 6,2бх105 раза, а по частоте 1,6х10"5 раза.

4 Разработано и изготовлено устройство, позволяющее проводить испытания цилиндрических оболочек на устойчивость формы с приложением вынужденных колебаний. На основании результатов эксперимента построена зависимость критического осевого сжимающего усилия от частоты приложенных вынужденных колебаний. Максимальное снижение критического

осевого сжимающего усилия составило 1,4 раза. По полученной экспериментальной зависимости была построена функциональная зависимость, которая может быть использована в виде корректирующего коэффициента к формуле расчета допустимого сжимающего усилия.

5 Установленное влияние вынужденных колебаний на усталостную долговечность плоских стальных образцов и устойчивость цилиндрических оболочек используется в учебном процессе на кафедре «Машины и аппараты химических производств» Уфимского государственного нефтяного технического университета при изучении дисциплины «Разрушение конструкционных материалов в условиях переработки нефти и газа» для подготовки магистра по направлению 150400 -Технологические машины и оборудование.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1 Панкратьев С.А. Вынужденные колебания трубопроводных систем в широком диапазоне частот на участке со стесненным упругим деформированием / С.А. Панкратьев // Интеграция науки и высшего образования в области био- и органической химии и механики многофазных систем: материалы Второй Всероссийской научной интернет-конференции 2003.

2 Панкратьев С.А. Вынужденные колебания трубопроводных систем в широком диапазоне частот на участке со стесненным упругим деформированием (представлены результаты экспериментов) / С.А. Панкратьев // материалы 55-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2004.

3 Наумкин Е.А. Влияние вынужденных колебаний на скорость разрушения металлов / Е.А. Наумкин, И.Р. Кузеев, С.А. Панкратьев, ИЛ.Чувашов, А.Х. Габбасова // Мировое сообщество: проблемы и пути решения - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2004. - № 16,- С. 112-113.

4 Наумкин Е.А. Проблема разрушения трубопроводных систем под воздействием вынужденных колебаний / Е.А. Наумкин, С.А. Панкратьев, И.АЛувашов, А.Х. Габбасова // Проблемы строительного комплекса России: материалы IX Международной научно-технической конференции. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2005.

5 Наумкин Е.А. Изменение частоты собственных колебаний при статическом растяжении / Е.А. Наумкин, С.А. Панкратьев, И.А. Чувашов // Нефтегазопереработка и нефтехимия - 2005: материалы международной научно-практическойя конференции: - Уфа: Изд-во ГУП ИНХП РБ, 2005.

6 Наумкин Е.А. Повышение долговечности технологических трубопроводов под влиянием вынужденных колебаний / Е.А. Наумкин, С.А.Панкратьев, И.А. Чувашов, А.Х.Габбасова // материалы 56-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ. -Уфа: Изд-во УГНТУ, 2005.

7 Кузеев М.И. Особенности локальной области 0,3-0,4 Ni/Np усталостной поврежденности металла / М.И. Кузеев, Е.А. Наумкин, С.А.Панкратьев // Мировое сообщество: проблемы и пути решения. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2007. - № 21.- С. 85-88.

8 Наумкин Е.А. Разрушение трубопроводных систем на нагнетательной линии компрессоров и насосов / Е.А. Наумкин, И.Р. Кузеев, С.А.Панкратьев, Р.Р. Рахимкулов // Мировое сообщество: проблемы и пути решения - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2007. - № 22.- С. 77-81.

9 Наумкин Е.А. Оценка долговечности трубопроводных систем с учетом вибрационного воздействия / Е.А. Наумкин, И.Р. Кузеев, С.А. Панкратьев // Остаточный ресурс нефтегазового оборудования: сб. науч. статей. - Уфа: Изд-во УГНТУ, февраль 2008. - С. 17-22.

10 Кузеев И.Р. Усталостная долговечность трубопроводных систем на нагнетательной линии компрессоров и насосов / И.Р. Кузеев, С.А. Панкратьев, Е.А. Наумкин // Проблемы машиноведения, процессов управления и критических технологий: сб. науч. тр. - Уфа: Гилем, 2008. С. 11-12.

11 Панкратьев С.А. Оценка срока безопасной эксплуатации трубопроводной обвязки компрессоров и насосов / С.А. Панкратьев, Е.А.Наумкин, И.Р. Кузеев // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. - 2009. - Вып. 1(75). - С.26-30.

12 Панкратьев С.А. Влияние вынужденных колебаний на надежность трубопроводных систем / С.А. Панкратьев, Е.А. Наумкин, И.Р. Кузеев // Башкирский химический журнал. - 2009.- т. 16, №1. - С. 58-62.

13 Панкратьев С.А. Разрушение трубопроводных систем, подверженных вибрационным воздействиям / С.А. Панкратьев, Е.А. Наумкин, И.Р. Кузеев // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. - 2009. - №2(74) -С. 70-74.

14 Кузеев М.И. Свойства стали 09Г2С при усталостной поврежденности в области 0,3-0,4 №/Ыр / М.И. Кузеев, Е.А. Наумкин, С.А.Панкратьев // Инновационная деятельность предприятий по исследованию, обработке и получению конструкционных материалов и сплавов: сборник докладов Международной конференции. Орский гуманитарно-технологический институт. - М.: Машиностроение, 2009. - С. 237 - 241.

Подписано в печать 21.05.09. Бумага офсетная, Формат 60x84 1/16. Гарнитура «Times». Печать трафаретная. Усл. печ. л. 1. Тираж 90. Заказ 134. Типография Уфимского государственного нефтяного технического университета Адрес типографии: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1

ВВЕДЕНИЕ.

1. КОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ТРУБОПРОВОДНЫХ СИСТЕМАХ.

1.1 Природа вибрации трубопроводных систем.

1.2 Отказы в трубопроводных системах и возможное влияние вибрации на возникновение дефектов.

1.3 Суммирование повреждений при сложном многочастотном нагружении. Гнгаусталость.

1.4 Способы генерирования и наложения вибрации па объекты.

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 Характеристики объектов исследования.

2.2 Измерение вибраций исследованных трубопроводов.

2.2.1 Технические средства вибродиагностикп.

2.2.2 Спектроанализаторы, требования к ним. 2.2.3 Внброизмерительная аппаратура. Назначение, особенности конструкции и характеристики.

2.2.4 Машина разрывная ИР 5113-100.

2.2.5 Программно-технический комплекс для испытания металлов (ИР 5113-100-11, ИР 5143-200-11, ИР 5145-500-11).

2.2.6 Выбор материала исследуемых образцов.

2.3 Выбор образцов.

3. УСТАЛОСТНЫЕ ИСПЫТАНИЯ С НАЛОЖЕНИЕМ ВЫНУЖДЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ.

3.1 Выбор схемы и характера нагружеппя.

3.2 Эксперименты по схеме трехточечного изгиба.

3.3 Определение погрешности прямых измерении.

3.4 Расчет амплитуды высокочастотных колебаний.

• 4. ПОТЕРЯ УСТОЙЧИВОСТИ ФОРМЫ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ОБОЛОЧКИ ПРИ

ВОЗДЕЙСТВИИ ВЫНУЖДЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ.

5. ОЦЕНКА РЕСУРСА ПРОЧНОСТИ ТРУБОПРОВОДНОЙ СИСТЕМЫ,

ОБВЯЗЫВАЮЩЕЙ НАСОСНО-КОМПРЕССОРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ.

5.1 Алгоритм оценки ресурса прочности трубопроводной системы с учетом степени влияния вынужденных колебаний.

5.2 Определение характеристик собственных колебаний резонансными испытаниями.

5.3 Определение частотных характеристик системы методом удара.

Обеспечение надежности трубопроводных систем необходимо для эффективного и безопасного функционирования технологического оборудования; особенно важно, что технологические трубопроводы являются транспортерами взрыво- и пожароопасных сред, эксплуатация которых создает угрозу безопасному функционированию предприятия.

Известно, что вынужденные колебания оказывают отрицательное воздействие на надежность оборудования. В данной работе посредством экспериментальных моделей рассматриваются варианты преждевременного разрушения, причиной которых являются вынужденные колебания.

Вынужденные колебания возникают вследствие пульсации потока рабочей среды, вибрации сопряженного насосно-компрессорного оборудования. Гидродинамические силы интенсифицируются на участках с резким изменением геометрии канала в отводах, тройниках, арматуре и др. Кроме того, при совпадении частоты вынужденных колебаний с собственной частотой колебаний трубопровода возникает условие резонанса газодинамического (гидродинамического) происхождения, в результате амплитуда колебаний значительно возрастает. При анализе надежности работы трубопроводов необходимо учитывать помимо напряжений, вызванных давлением и температурой, напряжение, вызванное вынужденными колебаниями. При этом обеспечение надежной эксплуатации трубопроводных систем не может ограничиваться только оценкой общего критерия динамической устойчивости механических систем. Далее при соблюдении условий динамической устойчивости амплитуда собственных колебаний трубопровода, а следовательно, и напряженно-деформированное состояние может быть различно и достигать значений, близких к предельным. В связи с этим, для точной оценки ресурса трубопроводной обвязки нагнетательных машин необходимо изучить процесс разрушения металла, подверженного одновременному воздействию статических нагрузок и вынужденных колебаний, установить закономерности влияния на этот процесс резонансных частот.

Цель диссертационной работы. Разработка метода оценки ресурса прочности трубопроводных систем, обвязывающих насосно-компрессорное оборудование, с учетом воздействия вынужденных колебаний на резонансной частоте, циклического изменения внутреннего давления и осевой сжимающей силы.

Основные задачи исследований

1. Определение влияния напряженно деформированного состояния на частоту собственных колебаний металлического образца, деформируемого по схеме трехточечного изгиба.

2. Определение степени влияния вынужденных колебаний на продолжительность сопротивления циклическим нагрузкам металлического образца, деформируемого по схеме трехточечного изгиба в упруго-пластической области.

3. Определение степени влияния вынужденных колебаний на устойчивость формы цилиндрической оболочки при межосевом сжатии.

Научная новизна

1 Экспериментально установлено снижение усталостной долговечности в 1,6 раза на примере образцов из стали 20, подверженных циклическому нагружению в упруго-пластической области по схеме трехточечного изгиба и одновременному наложению вынужденных колебаний, на резонансной частоте образца.

2 Получена полиэкстремальная зависимость критической осевой сжимающей силы цилиндрических оболочек от приложенных вынужденных колебаний в области резонансной частоты, при этом в точке минимума установлено снижение критической нагрузки в 1,4 раза.

Практическая значимость работы

Установленное влияние вынужденных колебаний на усталостную долговечность плоских стальных образцов и устойчивость цилиндрических оболочек используется в учебном процессе на кафедре «Машины и аппараты химических производств» Уфимского государственного нефтяного технического университета при изучении дисциплины «Разрушение конструкционных материалов в условиях переработки нефти и газа» для подготовки магистра по направлению 150400 -Технологические машины и оборудование.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. На основании проведенных исследований влияния вынужденных колебаний на усталостную долговечность образцов из стали 20 и устойчивость формы цилиндрических оболочек, разработан метод оценки ресурса прочности трубопроводных систем, обвязывающих насосно-компрессорное оборудование, с учетом воздействия силовых нагрузок и вынужденных колебаний.

2. Разработано и изготовлено устройство, позволяющее проводить усталостные испытания по схеме трехточечного изгиба, с использованием которого и при помощи программы Sony Sound Forge 7 посредством быстрого Фурье преобразования, определена зависимость частоты собственных колебаний стальных образцов от величины деформации.

3. Определена зависимость продолжительности сопротивления металлического образца малоцикловым усталостным нагрузкам от частоты приложенных вынужденных колебаний на четырех гармониках резонансной частоты. Максимальное снижение долговечности составило 1,6 раза. Построены кривые усталости, демонстрирующие влияние резонансных вынужденных колебаний на продолжительность сопротивления малоцикловому усталостному воздействию. На основании полученных результатов проведен расчет амплитуды высокочастотных механических колебаний исследуемого образца, согласно которого соотношение низкочастотной и высокочастотной составляющей составило по амплитуде 6,26x105 раза, а по частоте 1,6x10° раза.

4. Разработано и изготовлено устройство, позволяющее проводить испытания цилиндрических оболочек на устойчивость формы с наложением вынужденных колебаний. На основании результатов эксперимента построена зависимость критического осевого сжимающего усилия от частоты приложенных вынужденных колебаний. Максимальное снижение критического осевого сжимающего усилия составило 1,4 раза. По полученной экспериментальной зависимости была построена функциональная зависимость, которая может быть использована в виде корректирующего коэффициента к формуле расчета допустимого сжимающего усилия.

5. Установленное влияние вынужденных колебаний на усталостную долговечность плоских стальных образцов и устойчивость цилиндрических оболочек используется в учебном процессе на кафедре «Машины и аппараты химических производств» Уфимского государственного нефтяного технического университета при изучении дисциплины «Разрушение конструкционных материалов в условиях переработки нефти и газа» для подготовки магистра по направлению 150400 -Технологические машины и оборудование.

1. Абдуллин И.Г. Техника эксперимента в химическом сопротивлении материалов: Учеб. пособие / Абдуллин И.Г., Агапчев В.И., Давыдов С.Н. Уфа: Изд. УНИ, 1985. - 100 с.

2. Ананьев И. В. Справочник по расчету собственных колебаний упругих систем. М., Гостехиздат, 1946.

3. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроители: В 3-х т.Т. 1. 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1979. - 728 е., ил.

4. Березин В.Л., Шутов В.Е. Прочность и устойчивость резервуаров и трубопроводов. М., Недра, 1973, 200 с.

5. Бисплингхофф Р.Л., Эшли X., Халфмэн Р.Л. Аэроупругость. М.: Изд. иностр. лит., 1958. 977 с.

6. Бовсуновский А.П., Матвеев В.В. Вибрационные характеристики усталостного повреждения стержневых элементов конструкций// Проблемы прочности. 2002. №1 - С 53-70.

7. Бугров Я.С., Никольский С.М. Высшая математика. Дифференциальные уравнения. Кратные интегралы. Ряды. Функции комплексного переменного: Учебник для вузов. 4-е изд. Ростов н/Д: изд-во "Феникс", 1998.-512 с.

8. Вибрации в технике. Справочник в 6 томах, Т. 1. Колебания линейных систем / Под ред. В.В. Болотина. М.: Машиностроение, 1979. -352 с.

9. Вибрация в технике: Справочник. В 6-ти т./Ред. совет: В. Н. Челомей (пред.). М.: Машиностроение, 1981. - Т. 4. Вибрационные процессы и машины / Под ред. Э. Э. Лавендела. 1981. 509 е., ил.

10. Вибрации в технике. Справочник в 6 томах, Т.5. Измерения и испытания / Под ред. д.т.н. проф. М. Д. Генкина М.: Машиностроение, 1981. - 496 с.

11. Вибрация технологических трубопроводов на нефтехимических и нефтеперерабатывающих .предприятиях. М., ЦНИИнефтехим, 1970. 211 с. с ил.

12. Вибрация энергетических машин. Справочное пособие под ред. Н.В. Григорьева. Л. Машиностроение 1984. - 464 с.

13. Волков С.А. Влияние динамических нагрузок на прочность и реологическое поведение твердых тел (о механизмах самоорганизации структур дефектов кристаллической решетки в зонах деформаций) // Синергетика и методы науки. СПб.: Наука, 1998. - С. 131-155.

14. Волков С.А. Влияние скорости резания и вибрации на величину усилий в зоне среза // Строительные и дорожные машины: Докл. к XXIV научн. конф. ЛИСИ. Л., 1966. - С.34-36.

15. Волков С.А. Рекомендуемые параметры ножей и режима работы механизмов резания арматурной стали // Ленгингр. дом науч. -техн. пропаганды. Л., 1966. - 40с.

16. Волков С.А. Физические основы рабочих процессов машин для изготовления арматуры железобетонных конструкций // С.-Петерб. гос. архитект.-строит. ун-т. СПб., 2001. - 125 с.

17. Волков С.А. Физические основы рабочих процессов машин для изготовления арматуры железобетонных конструкций // С.-Петерб. гос. архитект.-строит. ун-т. СПб., 2001. - 125 с.

18. Волков С.А. Эффективное технологическое оборудование производства арматуры железобетонных конструкций / Ленингр. дом науч.-техн. пропаганды. Л., 1983. - 27 с.

19. Волков С.А., Румянцев А.А. Роль поверхностей твёрдых тел в изменении их реологического поведения при динамическом воздействии нагрузок // Повышение эффективности использования машин в строительстве. Л., 1991. - С. 24-31.

20. Высоцкий Ф.Б., Алексеев В.И., Пачин В.Н., Ушкар М.Н., Федоров В.М. Цифровые фильтры и устройства обработки сигналов наинтегральных микросхемах: Справочное пособие. М.: Радио и связь, 1984. -216 с. - пл. (Проектирование РЭА на интегральных микросхемах).

21. Габбасова А. X. Оценка долговечности технологических трубопроводов с учетом вынужденных колебаний: Дисс. на соиск. уч. степени канд. Техн. наук. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2002. - 110 с.

22. Гаденин М.М. Влияние формы цикла нагружения на накопление повреждений и сопротивление циклическому разрушению. "Остаточный ресурс нефтегазового оборудования" Уфа: Изд-во УГНТУ, 2006. - 20-45 с.

23. Гаденин М.М. Анализ нелинейных процессов накопления повреждений в конструкционных материалах. Science-б. Отчет о результатах научно-исследовательских работ за 2003-2004 гг. Москва: Институт машиноведения РАН. 2005 г. С. 129-135.

24. Гаденин. М.М. Закономерности накопления циклических повреждений в несущих элементах оборудования. Остаточный ресурс нефтегазового оборудования: Сб. науч. трудов. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2006. N1.-145 с. 22-47 с.

25. Гареев А.Г. Основы обработки и визуализации экспериментальных данных: Учеб. пособие: Уфа: Изд-во УГНТУ, 2004. - С.82.

26. Гладких П.А., Хачатурян С.А. Предупреждение и устранение колебаний нагнетательных установок. М.: Машиностроение, 1964.

27. ГОСТ 14249-89 "Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность". Утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 18.05.89 № 1264

28. ГОСТ 1497-84 "Металлы. Методы испытания на растяжение". М.: Издательство стандартов. 1986. 26 с.

29. ГОСТ Р 51756-2001. "Банки алюминиевые глубокой вытяжки с легковскрываемыми крышками. Технические условия". Принят и введен в действие Постановлением Госстандарта России от 6 июня 2001 г. N 221.

30. Греб А.В. Повышение надежности трубопроводных коммуникаций технологических установок: Дисс. на соиск. уч. степени канд. техн. наук. Уфа: УГНТУ, 1999. - 132 с.

31. Григолюк Э.И., Кабанов В.В. Устойчивость оболочек. М.: Наука, 1978,360 с.

32. Гумеров А.Г., Зайнуллин Р.С., Ямалеев К.М. Росляков А.В Старение труб нефтепроводов. М.: Недра, 1995 - 218 е.: ил.

33. Гуров А.Ф. Расчеты на прочность и колебания в ракетных двигателях. М., "Машиностроение", 1966. 453 с.

34. Гусенков А.П., Котов П.И. Малоцикловая усталость при неизотермическом нагружении. М.: Машиностроение, 1983. - 240 е., ил.

35. Дронов B.C. Влияние условий испытаний на форму кривой усталости среднеуглеродистой стали // Известия ТулГУ. Серия Материаловедение. Вып. 5. Тула, изд. ТулГУ, 2004. - С. 178 - 185.

36. Дронов B.C. Сопротивление усталости сталей высокой и средней прочности // Известия ТулГУ. Серия Материаловедение. Вып. 5. Тула, изд. ТулГУ, 2004. - С. 165 - 177.

37. Елисеев Б.И. Расчет деталей центробежных насосов (справочное пособие).-М.: Машиностроение, 1975. 208 с.

38. Закиров О.А., Греб А.В., Шаталина М.А., Габбасова А.Х. Расчет технологических трубопроводов как пространственных конструкций с учетом энергии упругой деформации / Препринт №7. Уфа: УГНТУ, 1999. -32 с.

39. Закиров О.А., Шаталина М.А., Греб А.В., Габбасова А.Х. Исследование влияния гидродинамики на эксплуатационную надежность технологических трубопроводов. Уфа: УГНТУ, 1999. - 55 с.

40. Залмазон JI.A. Преобразование Фурье, Уолша, Хаара и их применение в управлении, связи и других областях. М.: Наука, 1989. - 496 с.

41. Захарова, Т. П. К вопросу о статистической природе усталостной повреждаемости сталей и сплавов // Проблемы прочности. 1974. - № 7.- С. 17-24.

42. Захарова, Т. П. Модели усталостного разрушения при сложном нагружении // Механическая усталость металлов: сб.; под ред. В. Т. Трощенко. Киев: Наукова думка, 1983. - С. 74 - 81.

43. Захарова, Т. П. Статистическая природа усталости // В сб.: "Конструкционная прочность машин и деталей газотурбинных двигателей"; под ред. И. А. Биргера и Б. Ф. Балашова. М.: Машиностроение, 1981. - С. 23-29.

44. Иванова B.C., Кузеев И.Р., Закирничная М.М. Синергетика и фракталы. Универсальность механического поведения материалов. Уфа: Изд-во УГНТУ, 1998,-ЗбЗс.

45. Иванова B.C., Терентьев В.Ф. Природа усталости металлов. М.: Металлургия, 1975. - 455 с.

46. Иванова, В. С. Природа усталости металлов / В. С.Иванова, Т. В. Терентьев, Ф. М.: Металлургия, 1975.- 455 с.

47. Иванова, В. С. Синергетика. Прочность и разрушение металлических материалов. М.: Наука, 1992.-157 с. Ivanova V. S. Synergetics, Strength and Fracture of Metallic Materials // Cambridge Intern. Science Publ. -1998.-220 p.

48. Иванова, В. С. Усталостное разрушение металлов. М: Металлургия, 1963.- 280 с.

49. Калабеков Б.А. Микропроцессоры и их применение в системе передачи и обработки сигналов: Учеб. пособие для вузов. М.: Радио и связь, 1988.-368 е.: ил.

50. Когаев В.П. Расчеты на прочность прп напряжениях, переменных во времени. М.: Машиностроение, 1993. 364 с.

51. Когаев В.П., Махутов Н.А., Гусенков А.П. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность. М.: Машиностроение. 1985. 224 с.

52. Коган Ш.М. Низкочастотный шум со спектром 1/f в твердых телах // УФН. 1985. - Т. 145, вып.2. - С. 285-328.

53. Козобков А. А., Шильман А. X. Пульсирующий поток в трубопроводах центробежных нагнетательных машин. В кн.: Вибрация технологических трубопроводов на нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятиях. М, ЦНИИнефтехим, 1968, с 36 - 41.

54. Коттрел А.Х. Структура трещины: Пер. с англ. // Физика прочности и пластичности. М., 1972. - С. 223-228.

55. Кулаков А.В., Румянцев А.А. К теории фликкер-шума // ЖТФ. -. 1980.-Т.1.-С. 1304-1309.

56. Кунабэ Д. Вибрационное резание: Пер. с японского М.: Машиностроение, 1985. - 424 с.

57. Кунин И.А. Теория упругих сред с микроструктурой. М.: Наука, 1975.-415 с.

58. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Механика сплошных сред. 2-е изд. -М.: Гостехиздат. 1954. - 795 с.

59. Левин Д.М., Широкий И.Ф., Муравлева Л.В. Гигацикловая усталость. Известия ТулГУ. Серия Физика. Вып. 6. 2006. -192-201 с.

60. Махутов Н.А., Воробьев А.З., Гаденин М.М. и др. Прочность конструкций при малоцикловом нагружении. М.: Наука, 1983, 271 с.

61. Махутов Н.А., Гаденин М.М., Гохфельд Д.А. и др. Уравнения состояния при малоцикловом нагружении. Москва, Наука, 1981, 245 с.

62. Махутов Н.А., Гаденин М.М. Исследование нелинейных эффектов деформирования и критериев разрушения. Заводская лаборатория. 2005, том 71, №8. С. 57-67.

63. Махутов Н.А., Гаденин М.М. Нелинейные эффекты деформирования и разрушения. Прочность машин и конструкций при переменных нагрузках. М.: "МАТИ"-РГТУ им. К.Э. Циолковского, 2001. . 138-163.

64. Механическая усталость в статистическом аспекте; под ред. С. В. Серенсена.- М: Наука, 1968.- 273 с.

65. Новацкий В.К. Волновые задачи теории пластичности. М.: Мир, 1978.-307 с.

66. Павлов В. Одним ударом // Наука и жизнь. -1964. №7. -С.54-59.

67. Панин В.Е., Гриняев Ю.В., Данилов В.И. и др. Структурные уровни пластической деформации разрушения. Новосибирск: Наука, 1990. -258 с.

68. Панкратьев С.А., Наумкин Е.А., Кузеев И.Р. Оценка срока безопасной эксплуатации трубопроводной обвязки компрессоров и насосов / Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. 2009. -Вып. 1(75). - С.26-30.

69. Панкратьев С.А., Наумкин Е.А., Кузеев И.Р. Разрушение трубопроводных систем, подверженных вибрационным воздействиям / Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. 2009. - №2(74) - С. 7074.

70. Пановко Я.Г., Основы прикладной теории упругих колебаний. -М.: Машиностроение, 1967. 316 е.: ил.

71. Партон В,3. Механика разрушения: От теории к практике. М.: Наука, 1990.-240с.

72. Петровский B.C. Гидродинамические проблемы турбулентного шума. JL: Судостроение, 1966. - 252 с.

73. Подураев В.Н. Обработка резанием с вибрациями. М.: Машиностроение, 1970. -350 с.

74. Поляков В.А. О влиянии распределения давления потока по длине на амплитуду собственных колебаний трубопровода. /Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. - ВННИОЭНГ 2005 - 5 стр. 25 - 27.

75. Правила устройства и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов ПБ 03-585-03. Утверждены постановлением Госгортехнадзора России от 10.06.03 г. № 80.

76. Применение ультразвука в промышленности / Под ред. А.И.Маркова. М.: Машиностроение; София.: Техника, 1975. -240с.

77. Расчет технологических трубопроводов как пространственных конструкций с учетом энергии упругой деформации: Препринт № 7 / О. А. Закиров и др. Уфа: Изд-во УГНТУ, 1999. - 32 с.

78. Рогов В.А. Методика и практика технических экспериментов: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / В.А. Рогов, Г.Г. Позняк. — М.: Издательский центр «Академия», 2005. -288с.

79. Романов А.Н. Разрушение при малоцикловом нагружений.- М.: Наука, 1988.-282 с.

80. Русов В.А. Спектральная вибродиагностика. Пермь: Виброцентр, 1996.-№1. 175с.

81. Рыбакова JI.M., Куксенова Л.И. Структура и износостойкость металла М.: Машиностроение, 1982. - 212 с.

82. Самарин А.А. Вибрации трубопроводов энергетических установок и методы их устранения. М.: Энергия, 1979. - 288 с.

83. Серенсен С.В. Квазистатическое и усталостное разрушение материалов и элементов конструкций. Киев: Наук, думка, 1985 - Т. 3. 232 с.

84. Сиратори М., Миеси Т., Мацусита X. Вычислительная механика разрушения: Пер. с япон. М.: Мир, 1986. - 334 с.

85. Смыслов В.И. Некоторые вопросы методики многоточечного возбуждения при экспериментальном исследовании колебаний упругих конструкций. Ученые записки ЦАГИ, 1972, т. 3, № 5, с. 110-118.

86. Судзуки Т., Есинага X., Такоути С. Динамика дислокаций и пластичность: Пер. с японского. М.: Мир, 1989. - 294 с.

87. Терентьев В.Ф. Модель физического предела усталости металлов и сплавов // ДАН СССР. Техн. физика. 1969. - Т. 185, № 2. - С. 324 - 326.

88. Терентьев В.Ф. Усталостная прочность металлов и сплавов. М.: Интермет Инжиниринг, 2002. - 288 с.

89. Терентьев В.Ф. Циклическая прочность металличаских материалов. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2001. - 105с.

90. Терентьев В.Ф., Билы М. К вопросу о построении полной кривой усталости. Сообщение 1,2 // Пробл. прочн. 1972. - № 6. - С. 12 - 22.

91. Терентьев В.Ф., Билы М. К вопросу о построении полной кривой усталости. Сообщение 3 // Пробл. прочн. 1973. - № 2. - с. 27-31.

92. Технологические трубопроводы промышленных предприятий / Тавастшерна Р.И., Бесман А.И. и др. М.: Стройиздат, 1991. - 655 с.

93. Тимошенко С.П. К вопросу о деформации и устойчивости цилиндрической оболочки. Вестн. о-ватехнол., 1914, т. 21, стр. 785 792;

94. Изв. Петрогр. электротехн. ин-та, 1914, т. 11, стр. 267 287; Устойчивость стержней, пластин и оболочек. М., "Наука", 1971, стр. 457 - 472.

95. Трансформация механически нагруженной поверхности Германия III. / Журков С.Н., Корсунов В.Е., Лукьяненко А.С. и др. // Письма в ЖЭТФ, 1990. Т. 51, вып. 6. - С. 324 -326.

96. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов: Учебник для ВТУЗов 9-е изд., перераб. - М.: Наука. Гл. ред физ. мат. лит. 1986. - 512 с.

97. Фик А. С. Диагностика волновых процессов течения газа, вызывающих низкочастотные колебания в трубопроводных сетях компрессорных станций: Автореф. дис. на соиск. уч. степени канд. техн. наук. Краснодар: Изд-во КГТУ, 2008. - 28 с.

98. Хоникомб Р. Пластическая деформация металлов / Пер с англ. под ред Б .Я. Любова. М.: 1972. - 408 с.

99. Черепанов Г.П. Механика хрупких разрушений. М.: Наука, 1974.-640 с.

100. Шанявский А.А. Моделирование усталостных разрушений металлов. Синергетика в авиации. -Уфа: ООО "Монография" 2007. 500 е., ил.

101. Шанявский А.А., Артамонов М.А. Предел усталости и выносливости как характеристики материала или элемента конструкции с позиций синергетики / Физ. мезомеханика. 2004. - Т. 7, № 2. - С. 25 - 33.

102. Шаповалов Л. А. Моделирование в задачах механики элементов и конструкций. — М.: Машиностроение, 1990. ■—■ 288 е.: ил.

103. Шильман А. X. Исследование пульсаций потока жидкости в центробежном насосе. Автореф. дис. на соиск. учен, степени канд. техн. наук. М" №72. 34 с.

104. Шумайлов А.С., Гумеров А.Г., Молдованов О.И. Диагностика магистральных трубопроводов. -М.: Недра, 1992. 251 е.: ил.

105. Яковлева Т.Ю., Матохнюк JI.E. Прогнозирование характеристик усталости металлов при различных частотах нагружения// Проблемы прочности. 2004. №4 - С 145-155.

106. Beatrix С. La determination experimentale des caracteristiques vibratoires des structures. ONERA Note Techniques, 1973, N. 212.

107. LillY W. E. The design of struts. Engineering, 1908, vol. 85, pp. 3740.

108. Lorenz R. Die nicht achsensymmetrische Knickung d?nnwandiger Hohlzylinder. Physikal. Zeitschrift, 1911, Bd 12, Nr. 7, SS. 241 260.

109. Mallock A. Note on the instability of tube subjected to end pressure and on the fold in a flexible material. Proc. Roy. Soc., 1908, vol. 81, No. A-549, pp 388-393.

110. North R.G., Stevenson J.R. Multiple shaker ground vibration test system designed for XB-70A. The shock and vibration Bull. N. 36. part. 3, 1967 p. 55-70.

111. Wohler, A. Uber die Versuche zur Ermittlung der Festigkeit von Achsen, Welche in der Werkstatten der Niederschlesisch-Markischen Eisenbahn zu Frankfurt a. d. O. angestelsind. // Zeitschurift f?r Bauwesen 1863. - 13. - Pp. 234- 258.