«Автоматизация и информатизация ТЭК»

АНАЛИЗ МЕТОДОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ МАШИН И АГРЕГАТОВ ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ ОЦЕНКИ ИХ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ

УДК: 681.5:622.276+622.279
DOI: 10.33285/0132-2222-2021-3(572)-35-39

Авторы:

¹ Ухтинский государственный технический университет, г. Ухта, Россия
² РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, г. Москва, Россия

Ключевые слова: математическое моделирование; метод конечных элементов; напряженно-деформированное состояние; прочность конструкции; автоматизация процесса.

Аннотация:

В статье представлен анализ современных тенденций в области автоматизации оценки напряженно-деформированного состояния конструкций нефтегазовых машин и агрегатов методами моделирования. Рассмотрены достоинства и недостатки различных методов моделирования. Установлено преимущество имитационного компьютерного моделирования методом конечных элементов (МКЭ) по сравнению с другим широко распространенным методом математического моделирования. Обозначены основные расчетно-аналитические комплексы, реализующие МКЭ и прошедшие широкую апробацию на большом числе различных прикладных задач с заранее известным аналитическим решением.

Список литературы:

1. Бирюков Б.В., Гастев Ю.А., Геллер Е.С. Моделирование // БСЭ. - 3-е изд. - М.: 1974. - Т. 16. - С. 393-395.
2. Бахвалов Л.А. Виды моделирования. Компьютерное моделирование // Компьютерра. - 1997. - № 40.
3. Спиридонов С.В., Сериков Д.Ю. Методика определения геометрических параметров вооружения бурового инструмента на основе математического моделирования // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. - 2014. - № 6. - С. 29-33.
4. Сироткин М.Е. Методы моделирования производственных процессов предприятия машиностроения // Наука и образование: науч. изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана. - 2011. - № 8. - С. 15.
5. Маслин А.И., Новиков А.С., Сериков Д.Ю. Повышение эффективности нефтепромыслового оборудования // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. - 2018. - № 4. - С. 9-15. - DOI: 10.30713/1999-6934-2018-4-9-15 6. Проблемы выбора методов модернизации промышленных предприятий / А.А. Манираки, Д.Ю. Сериков, Р.Ф. Гаффанов, У.С. Серикова // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. - 2019. - № 1 (109). - С. 28-33. - DOI: 10.33285/1999-6934-2019-1(109)-28-33
7. Сериков Д.Ю. Повышение эффективности шарошечного бурового инструмента с косозубым вооружением: автореф. дис. … д-ра техн. наук: 05.02.13. - Ухта, 2018. - 45 с.
8. Бочкарева С.А., Реутов Ю.А. Исследование напряженно-деформированного состояния многослойных полимерных труб методом конечных элементов // Изв. Томского политехн. ун-та. - 2013. - Т. 322, № 2. - С. 81-84.
9. Бурков П.В., Никулин К.Н., Разгуляев Н.П. Компьютерное моделирование напряженно-деформированного состояния участка трубопровода с помощью ANSYS. - Нац. исслед. Томский политехн. ун-т, 2013. - URL: http://www.rusnauka.com/31_NNM_2013/Matemathics/4_147687.doc.htm
10. Быков И.Ю., Смирнов А.Л., Борейко Д.А. Компьютерное моделирование напряженно-деформированного состояния цилиндрических образцов с искусственными дефектами // Инженер-нефтяник. - 2013. - № 1. - С. 40-43.
11. Быков И.Ю., Смирнов А.Л., Борейко Д.А. Компьютерное моделирование напряженно-деформированного состояния вышки подъемной установки для ремонта скважин // Территория Нефтегаз. - 2013. - № 4. - С. 18-23.
12. Алгоритм оптимизации конструкции змеевиков трубчатых печей при совместном решении задач гидродинамики двухфазного потока и прочности / М.Н. Каданцев, М.И. Баязитов, А.Г. Филиппова, Р.М. Баязитов // Электрон. науч. журн. "Нефтегазовое дело". - 2014. - № 5. - С. 276-293. - URL: http://ogbus.ru/files/ogbus/issues/5_2014/ogbus_5_2014_p276-293_KadantsevMN_ru.pdf
13. Оценка опасности эксплуатации газопровода "Средняя Азия-Центр" с поверхностными дефектами эллиптического типа методом конечных элементов / П.В. Климов, Н.К. Бердин, М.А. Худяков, А.Г. Гареев // Электрон. науч. журн. "Нефтегазовое дело". - 2006. - № 2. - С. 47. - URL: http://ogbus.ru/authors/Klimov/Klimov_3.pdf
14. Муфтахов М.Х. Повышение безопасности эксплуатации магистральных трубопроводов с дефектом типа ликвационной полосы: дис. … канд. техн. наук: 05.26.03. - Уфа, 2006. - 114 с.
15. Напряженно-деформированное состояние и оценка прочности трубопровода, составленного из кривых вставок, с учетом воздействия на трубу внутреннего рабочего давления и температурных напряжений / Р.Н. Бахтизин, Р.Б. Масалимов, Р.М. Зарипов, К.Р. Зарипова // Электрон. науч. журн. "Нефтегазовое дело". - 2013. - № 5. - С. 207-243. - URL: http://ogbus.ru/files/ogbus/authors/Bakhtizin/Bakhtizin_7.pdf
16. Синюгин А.А., Мустафин Т.Р. Исследование перераспределений остаточных напряжений в стальном магистральном трубопроводе, появившихся в результате образования в трубе дефекта типа "вмятина", под воздействием внутреннего давления // Территория Нефтегаз. - 2014. - № 9. - С. 76-79.
17. Сегерлинд Л.Дж. Применение метода конечных элементов: пер. с англ. - М.: Мир, 1979. - 392 с.
18. Ананьевский В.А., Луговской С.В. Прочностные критерии технического состояния нагруженных деталей трубопроводной арматуры АЭС. Методы расчетной и НК-диагностики // Арматуростроение. - 2008. - № 5. - С. 69-72.