ВРАХУВАННЯ НЕРІВНОСТЕЙ ДОРОЖНЬОГО ПОКРИТТЯ ПРИ ТРАНСПОРТУВАННІ НЕБЕЗПЕЧНИХ РІДИН

Abstract

У роботі розглядається вплив вертикальних коливань, що виникають під час руху автоцистерни по хвилястому або нерівному дорожньому покриттю, на динаміку рідини всередині резервуара. Показано, що взаємодія коліс транспортного засобу з профілем дороги викликає вертикальні прискорення, які змінюють ефективне поле сили тяжіння і виступають додатковим механізмом збудження коливань вільної поверхні рідини. Метою роботи є розробка математичної моделі процесу транспортування небезпечних рідин, що враховує нерівності дорожнього покриття для мінімізації негативного впливу рідин на навколишнє середовище. Новизна: набули подальшого розвитку підходи до визначення впливів стану дорожнього покриття на безпеку зберігання та транспортування небезпечних рідин в резервуарах. Для опису динаміки плескань використовується неоднорідне рівняння типу Матьє-Хілла. Аналіз стійкості руху рідини проводиться з використанням діаграми Айнса-Стретта, що дозволяє визначити області стійких і нестійких режимів залежно від параметрів вертикального збудження та власних частот коливань рідини. Практичне значення отриманих результатів полягає у використанні розробленої математичної моделі для оцінювання безпечних режимів руху автоцистерн, визначення небезпечних ділянок дороги та встановлення безпечних маршрутів транспортування та зменшення ризику аварійних ситуацій під час перевезення небезпечних рідин. Наведено результати розрахунків руху рідини в жорсткій циліндричній оболонці за різних значень амплітуд і частот зовнішнього впливу, а також проаналізовано фазові портрети руху вільної поверхні. Встановлено, що певні поєднання швидкості руху транспортного засобу та характеристик дорожніх нерівностей здатні викликати посилення плескання навіть при незначній нерівності покриття. Зроблено висновок про необхідність врахування впливу вертикальних та комбінованих коливань при оцінці безпеки експлуатації автоцистерн та перевезення небезпечних рідин.