Numerical simulation of nonlinear oscillations of a viscoelastic pipeline with fluid | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2016. № 5(43). DOI: 10.17223/19988621/43/10

Numerical simulation of nonlinear oscillations of a viscoelastic pipeline with fluid

In this paper, mathematical models of nonlinear dynamic problems with fluid and gas flows through pipelines have been developed based on the Boltzmann - Volterra integral models with weakly singular hereditary kernels. Using the Bubnov-Galerkin method for the boundary conditions, the resulting nonlinear integrodifferential equations with partial derivatives are reduced to solving systems of nonlinear ordinary integrodifferential equations with both constant and variable coefficients as functions of time. It is proposed to investigate oscillating processes occurring in a pipeline by a numerical algorithm for solving the nonlinear integrodifferential equations with weakly singular hereditary kernels, which is convenient for a computer implementation. On the basis of the developed computational algorithm, a complex of computer application programs allowing one to explore a completely new class of mathematic simulation problems, such as an oscillatory process of viscoelastic thin-walled pipelines with a large diameter, in terms of the shell theory is designed. The influence of a singularity in the hereditary kernels on oscillations of the construction with viscoelastic properties has been numerically investigated. When simulating the nonlinear problems, a number of new dynamic effects were explored. It was found that the determination of the effect of viscoelastic properties of the construction material on vibrations of the pipeline with a flowing liquid requires applying weakly singular hereditary kernels with an Abel type singularity.

Download file
Counter downloads: 270

Keywords

математическая модель, вязкоупругость, интегродиф-ференциальные уравнения, алгоритм, трубопровод, mathematical model, viscoelasticity, integrodifferential equations, algorithm, pipeline

Authors

NameOrganizationE-mail
Khudayarov Bakhtiyar AlimovichTashkent Institute of Irrigation and Meliorationbakht-flpo@yandex.ru
Turaev Fozil ZhurakulovichTashkent Institute of Irrigation and Meliorationkhudayarovba@umail.uz
Всего: 2

References

Ягубов Э.З., Цхадая Н.Д., Якубов З.Х. Многоканалные трубопроводы для транспортировки нефтегазовых сред и восстановление изношенных нефтегазопроводов // Научные труды. 2013. № 1. С. 57-63.
Ягубов Э.З. Использование высокопрочных стеклопластиковых труб в нефтяной промышленности // Нефтянное хозяйство. 2001. № 6. С.68-70.
Аношкин А.Н., Зуйко В.Ю., Иванов С.Г. Расчет напряженно-деформированного состояния и прогнозирование прочности полимерных армированных труб газового назначения // Вестник СамГУ. Естественнонаучная серия. 2007. № 6(56). С. 419-426.
Вольмир А. С. Оболочки в потоке жидкости и газа. Задачи гидроупругости. М.: Наука, 1979. 320 с.
Григолюк Э.И., Мамай В.И. Нелинейное деформирование тонкостенных конструкций. М.: Наука, Физматлит, 1997. 272 с.
Бадалов Ф.Б. Методы решения интегральных и интегродифференциальных уравнений наследственной теории вязкоупругости. Ташкент: Мехнат, 1987. 269 с.
Худаяров Б.А., Бандурин Н.Г. Нелинейный флаттер вязкоупругих ортотропных цилиндрических панелей // Математическое моделирование. РАН. 2005. Т. 17. № 10. С. 79-86.
Бадалов Ф.Б., Худаяров Б.А., Абдукаримов А. Исследование влияния ядра наследственности на решение линейных и нелинейных динамических задач наследственно-деформируемых систем // Проблемы машиностроения и надежности машин. Российская академия наук. 2007. № 4. С. 107-110
 Numerical simulation of nonlinear oscillations of a viscoelastic pipeline with fluid | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2016. № 5(43). DOI: 10.17223/19988621/43/10

Numerical simulation of nonlinear oscillations of a viscoelastic pipeline with fluid | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2016. № 5(43). DOI: 10.17223/19988621/43/10

Download full-text version
Counter downloads: 734