Preview

Известия высших учебных заведений. Нефть и газ

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Анализ напряженно-деформированного состояния вертикального заземлителя для вечномерзлых грунтов при выталкивающих нагрузках

https://doi.org/10.31660/0445-0108-2021-1-77-89

Полный текст:

Аннотация

В работе предложены конструкция, расчетная схема и модель вертикального заземлителя с лепестковыми упорами для вечномерзлых грунтов. Реализация модели осуществлена с использованием МКЭ-пакета ANSYS. В расчетной схеме учитывается система «грунт — заземлитель», упругопластические свойства грунта учитываются моделью Друкера — Прагера. При моделировании работы грунтов основания было принято условие прочности Мизеса, согласно которому эквивалентное напряжение определяется с учетом гидростатического обжатия материала. В работе приняты следующие граничные условия: массив грунта, имеющий форму цилиндра, жестко закреплен по нижней грани и по боковой поверхности цилиндра. Расчеты выполнены для 5 типоразмеров заземлителей. Получены карты распределения напряжений в металлоконструкции заземлителя: стержне и лепестках-упорах, а также значения перемещений заземлителя в грунтовом массиве. Установлены зависимости между максимальными эквивалентными напряжениями в лепестках заземлителя и величиной вертикального перемещения в грунтовом основании, также установлена величина перемещения заземлителя, при которой в зоне примыкания лепестков к стержню действующие эквивалентные напряжения достигают критических значений.

Об авторах

И. С. Сухачев
Тюменский индустриальный университет
Россия

Сухачев Илья Сергеевич, к. т. н ., доцент кафедры электроэнергетики

г. Тюмень



П. В. Чепур
Тюменский индустриальный университет
Россия

Чепур Петр Владимирович, к. т. н., доцент кафедры прикладной механики

г. Тюмень



А. А. Тарасенко
Тюменский индустриальный университет
Россия

Тарасенко Александр Алексеевич, д. т. н ., профессор кафедры транспорта углеводородных ресурсов

г. Тюмень



А. А. Грученкова
Тюменский индустриальный университет
Россия

Грученкова Алеся Анатольевна, ассистент кафедры нефтегазового дела, филиал

г. Сургут



Юхай Гуань
Китайский нефтяной университет
Китай

Гуань Юхай, д. т. н .

г. Циндао



Список литературы

1. Сухачев, И. С. Разработка программного алгоритма эффективной молниезащиты / И. С. Сухачев, П. В. Чепур. – Текст : непосредственный // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 11–2. – С. 291–295.

2. Анчарова, Т. В. Электроснабжение и электрооборудование зданий и сооружений : учебник для студентов вузов / Т. В. Анчарова, М. А. Рашевская, Е. Д. Стебунова. – Москва : Форум, 2012. – 416 c. – Текст : непосредственный.

3. Кабышев, А. В. Расчет и проектирование систем электроснабжения объектов и установок : учебное пособие / А. В. Кабышев, С. Г. Обухов ; Томский политехнический университет. – Томск : ТПУ, 2006. – 248 с. – Текст : непосредственный.

4. Щербаков, Е. Ф. Электроснабжение объектов строительства : учебное пособие / Е. Ф. Щербаков. Д. С. Александров, А. Л. Дубов ; Министерство образования и науки Российской Федерации, Ульяновский государственный технический университет. – Ульяновск : УлГТУ, 2011. – 404 с. – Текст : непосредственный.

5. Электромагнитная совместимость и молниезащита в электроэнергетике : учебник для вузов / А. Ф. Дьяков, Б. К. Максимов, Р. К. Борисов, И. П. Кужекин ; под редакцией А. Ф. Дьякова. – Москва : МЭИ, 2016. – 543 с. – Текст : непосредственный.

6. Вагин , Г. Я. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике : учебник для студентов вузов / Г. Я. Вагин, А. Б. Лоскутов, А. А. Севостьянов. Москва : Академия, 2010. – 223 с. – Текст : непосредственный.

7. Зотов, Б. И. Безопасность жизнедеятельности на производстве : учебник для студентов вузов / Б. И. Зотов, В. И. Курдюмов. – Текст : непосредственный. Москва : Колос, 2003. – 432 с.

8. Веревкин , В. Н . Электростатическая искробезопасность и молниезащита / В. Н . Веревкин, Г. И. Смелков, В. Н . Черкасов ; Московский институт энергобезопасности и энергосбережения. – Москва: МИЭЭ, 2006. – 170 с. – Текст : непосредственный.

9. Алиев, И. И. Электротехника и электрооборудование : справочник / И. И. Алиев. – Москва : Высшая школа, 2010. – 1199 c. – Текст : непосредственный.

10. Маньков, В. Д. Защитное заземление и зануление электроустановок : справочник / В. Д. Маньков, С. Ф. Заграничный. – Санкт-Петербург : Политехника, 2005. – 400 с. – Текст : непосредственный.

11. Патент на полезную модель № 170150 U1. Российская Федерация. МПК H01R 4/62015. Вертикальный заземлитель для вечномерзлых грунтов : № 2015157350 : заявл. 30.12.2015 : опубл. : 17.04.2017 / Сухачев И. С., Смирнов О. В., Копырин В. А. : патентообладатель Тюменский индустриальный университет. Текст : непосредственный.

12. Карякин, Р. Н . Нормы устройства сетей заземления / Р. Н . Карякин. Москва : ЗАО «Энергосервис», 2002. – 240 с. – Текст : непосредственный.

13. Оценка эффективности работы анкерных противопучинных свай в условиях многолетнемерзлых грунтов / А. А. Тарасенко, А. А. Грученкова, П. В. Чепур, А. В. Юргевич. – Текст : непосредственный // Успехи современного естествознания. 2016. – № 11–2. – С. 411–416.

14. Сухачев, И. С. Общие вопросы и проблемы нормативной документации по молниезащите и заземлению на объектах топливно-энергетического комплекса / И. С. Сухачев, П. В. Чепур. – Текст : непосредственный // Фундаментальные исследования. – 2016. – № 3–2. – С. 301–304.

15. Тарасенко, А. А. Закономерности деформирования металлоконструкций крупногабаритного вертикального сварного резервуара при наличии зон проседания основания / А. А. Тарасенко, А. А. Грученкова, П. В. Чепур. – Текст : непосредственный // Трубопроводный транспорт : теория и практика. – 2016. № 1 (53). – С. 32–37.

16. Study of stress-strain state of pipeline under permafrost conditions / A. A. Tarasenko, M. N. Redutinskiy, P. V. Chepur, A. A. Gruchenkova. – Текст : электронный // Journal of Physics : Conference Series. – 2018. – Vol. 1015. – URL: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1015/3/032048.

17. Зубов К. Н . Совершенствование расчетных методов молниезащиты и заземляющих устройств в неоднородных грунтах : специальность 05.09.03 «Электротехнические комплексы и системы» : автореферат диссертации на соискание кандидата технических наук / Зубов Кирилл Николаевич. – Липецк, 2011. 16 с. – Место защиты : Липецкий государственный технический университет. – Текст : непосредственный.

18. Зенкевич, О. Метод конечных элементов в технике / О. Зенкевич ; пер. с англ., под ред. Б. Е. Победри. – Москва : Мир, 1975. – 541 с. – Текст : непосредственный

19. Лаевский, Ю. М. Метод конечных элементов (основы теории, задачи) / Ю. М. Лаевский. – Новосибирск : Новосибирский государственный университет, 1999. – 166 с. – Текст : непосредственный.

20. Инженерный анализ в ANSYS Workbench : учебное пособие / В. А. Бруяка, В. Г. Фокин, Е. А. Солдусова [и др.] ; Министерство образования и науки Российской Федерации, Самарский государственный технический университет. – Самара : СамГТУ, 2010. – 271 с. – Текст : непосредственный.


Для цитирования:


Сухачев И.С., Чепур П.В., Тарасенко А.А., Грученкова А.А., Гуань Ю. Анализ напряженно-деформированного состояния вертикального заземлителя для вечномерзлых грунтов при выталкивающих нагрузках. Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. 2021;(1):77-89. https://doi.org/10.31660/0445-0108-2021-1-77-89

For citation:


Sukhachev I.S., Chepur P.V., Tarasenko A.A., Gruchenkova A.A., Guan Yu. Analysis of the stress-strain state of a vertical ground electrode system for permafrost soils under pushing loads. Oil and Gas Studies. 2021;(1):77-89. (In Russ.) https://doi.org/10.31660/0445-0108-2021-1-77-89

Просмотров: 19


ISSN 0445-0108 (Print)