Расчёт эластомерной манжеты в условиях нелинейного деформирования

• Veröffentlicht in: Геотехнічна механіка
• Datum: 2015
• Hauptverfasser: Васько, В.М., Гребенюк, С.Н., Решевская, Е.С., Дорохов, М.А., Агальцов, Г.Н.
• Format: Artikel
• Sprache: Russisch
• Veröffentlicht: Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України 2015
• Online Zugang: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/138064
• Назва журналу: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Zitieren: Расчёт эластомерной манжеты в условиях нелинейного деформирования / В.М. Васько, С.Н. Гребенюк, Е.С. Решевская, М.А. Дорохов, Г.Н. Агальцов // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. — Дніпропетровск: ІГТМ НАНУ, 2015. — Вип. 121. — С. 239-245. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.

Рассмотрен метод определения напряжѐнно-деформированного состояния
 резиновых уплотнений пакеров манжетного типа. Наличие больших перемещений и деформаций в процессе эксплуатации конструкций из эластомеров требует учѐта геометрической
 нелинейности. В статье нелинейная задача сведена к последовательности решения линейной
 задачи при помощи шаговых итерационных алгоритмов. Предложен конечно-элементный
 подход решения трѐхмерной задачи с учѐтом геометрической нелинейности. Подход заключается в последовательном решении ряда линейных задач с пересчѐтом на каждом шаге матрицы жѐсткости всей конструкции. Приведѐн пример численного решения задачи о деформировании эластомерной манжеты в трѐхмерной постановке. В результате решения получены компоненты напряжѐнно-деформированного состояния резинового уплотнения пакера
 манжетного типа с учѐтом больших деформаций, возникающих в процессе проверки герметизационной способности нефтяных и газовых скважин. Розглянутий метод визначення напружено-деформованого стану гумових ущільнень
 пакерів манжетного типу. Наявність великих переміщень і деформацій у процесі експлуатації конструкцій з еластомерів вимагає урахування геометричної нелінійності. У статті нелінійна задача зведена до послідовності розв’язків лінійної задачі за допомогою крокових ітераційних алгоритмів. Запропонований кінцево-елементний підхід розв’язання тривимірної задачі з урахуванням геометричної
 нелінійності. Підхід полягає в послідовному розв’яззанні ряду лінійних задач із перерахуванням на кожному кроці матриці жорсткості всієї конструкції. Наведений приклад чисельного розв’язання задачі про деформування еластомерної манжети в тривимірній постановці. У результаті розв’язання
 отримані компоненти напружено-деформованого стану гумового ущільнення пакеру манжетного типу з урахуванням великих деформацій, що виникають у процесі перевірки герметизаційної здатності
 нафтових і газових свердловин. A method for determine stress-strain state of the rubber collar-type packer is considered.
 Availability of large displacements and deformations in the course of elastomer structures using requires taking
 into account geometric nonlinearity. A problem of nonlinearity is reduced to a sequence of the linear
 problem solving by using incremental-iterative algorithms. A finite element approach for solving the threedimensional
 problem with taking into account geometric nonlinearity is proposed. The approach assumes
 sequential solving of a number of linear problems with recalculating a stiffness matrix of the whole structure
 at each step. An example of a 3D numerical solution of the problem of the elastomer collar deformation is
 shown. With the help of the approach components of stress-strain state of the rubber collar-type packer have
 been specified with taking into account large deformations occurred in the process of testing pressurization
 capacity of the oil and gas wells.