ГОСТ 32388— 2013
- для трубы с одним акустически открытым концом
(175)
где /= 1,2 . 3...: С — скорость звука, м/с:
L
— длина трубы, м.
17.3 Расчет вынужденных колебаний трубопровода
17.3.1 Для количественных оценокдолговечности и амплитуд вибрационных перемещений в харак
терных сечениях проводят расчет вынужденных колебаний трубопровода. При этом используютданные о
динамических нагрузках, полученные в соответствии с 17.2. При отсутствии достоверных данных о харак
теристиках нагрузок, возбуждающих вибрации, расчет вынужденных колебаний проводят с использовани
ем результатовспециальных испытаний.
17.3.2 Расчет ведут влинейной постановке для детерминированных кинематических и силовых воз
действий. заданных в полигармоническом виде. Учитывают возможность сдвига фаз между нагрузками в
различных сечениях трубопровода. Рассматривают установившиеся колебания системы при рабочих па
раметрах. Значение коэффициента относительного демпфирования рекомендуется принимать равным
0,02 (соответствуетлогарифмическомудекременту колебаний 0,126).
17.3.3 Расчет проводят спектральным методом с разложением по формам собственных колебаний
трубопровода. Определяют амплитудно-частотные характеристики перемещений в расчетных сечениях, а
также вибрационных нагрузок на опоры, подвески и оборудование.
17.3.4 Расчет напряжений при вынужденных колебаниях ведут по формулам этапа 4. При этом учи
тывают размахи колебаний внешних нагрузок и внутреннего давления для всех рассматриваемых возму
щающих частот.
Приведенные к нормальной температуре амплитуды эквивалентных напряжений вхарактерных сече
ниях трубопровода представляют в спектральной форме.
17.4 Критерии вибропрочности
17.4.1 Основным критерием вибропрочности трубопровода является условие отстройки собственных
частот колебаний трубопровода
ft
от дискретных частотдетерминированного возбуждения
f^,
определяе
мых согласно 17.2.
Условие отстройки собственных частот для первых трех форм колебаний трубопровода в каждой
плоскости записывают в виде
f„/f; £ 0,75 И /* //^ 1.3 ( / * 1,2,3).(17.6)
Для более высоких форм колебаний при наличии высокочастотных возбудителей вибрации условие
отстройки имеет вид
Ь Ц й
0.9 и /* /f,а 1,1 (У = 4. 5....).(17.7)
В случае невозможности выполнения указанных требований необходимо показать, что уровни вибра
ций элементов конструкции находятся вдопустимых пределах.
17.4.2 Для исключения возможных соударений трубопроводов иокружающих конструкций, располо
женных с зазором Д, принимают условие:
|А, | + |А2| £ Д,(17.8)
где
А
. и
Аг—
соответственно максимальные амплитуды виброперемещений элемента трубопровода и кон
струкции. которые получаются в результате наложения различных форм колебаний.
17.4.3 Амплитуды вибронапряжений на различныхчастотах определяют в результате расчета вынуж
денных колебаний трубопровода (см. 17.3). При оценке вибропрочности для каждого характерного сечения
находят максимальную амплитудуД эквивалентных вибронапряжений, которая образуется в результате
наложения различных форм колебаний.
17.4.4 Для типовых трубопроводов в качество критерия вибропрочности могут быть использованы
допустимые амплитуды перемещений в характерных сечениях трубопровода (см. приложение Г)-
17.4.5 Расчетную оценку долговечности элементов трубопровода в случае наложения на основные
циклы нагружения вибронапряжений рекомендуется проводить по методике, изложенной в 9.6.
87