Розглянуті питання математичного моделювання процесу квазістаціонарного деформування та напруженого стану трубопровідних та промислових систем при зміні їх просторового положення з використанням спеціально обраних систем координат. Некоректна задача відновлення напружено-деформованого стану за неповною інформацією про переміщення точок області розв'язується шляхом побудови регуляризуючих алгоритмів на базі апарату інтерполяційних згладжуючих сплайнів з обґрунтованим вибором параметрів згладжування, які дозволяють побудувати функції, що описують тривимірні переміщення точок області, тензори деформацій та напружень. Для задачі моделювання процесів деформування перерізів трубопроводів та фундаментних плит промислових споруд одержано аналітичне розв'язання на основі реалізації напівоберненого методу. Адекватність розроблених моделей перевіряється методами імітаційного моделювання. На основі розроблених моделей проведено дослідження та розрахунки напруженого стану трубопровідних та промислових систем, які тривалий час експлуатуються в складних умовах. Для наукових, інженерно-технічних працівників і аспірантів, які займаються питаннями діагностування технічного стану широкого класу трубопровідних та промислових систем та забезпечення їх працездатності. ЗМІСТ СПИСОК СКОРОЧЕНЬ ТА ПОЗНАЧЕНЬ 6 ВСТУП 8 РОЗДІЛ 1: ОЦІНКА НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНОГО СТАНУ ЕЛЕМЕНТІВ КОНСТРУКЦІЙ ПРОМИСЛОВИХ ТА ТРУБОПРОВІДНИХ СИСТЕМ ЗА ДАНИМИ ПРО ЗМІНУ ЇХ ПРОСТОРОВОЇ КОНФІГУРАЦІЇ 14 1.1 Особливості промислових об'єктів та трубопровідних систем з точки зору моделювання їх напруженого стану та процесу деформації 14 1.2 Вибір системи координат в задачах моделювання процесу деформування промислових та трубопровідних систем 23 1.2 Методи вимірювання переміщень в задачах моделювання процесу деформування та напруженого стану промислових та трубопровідних систем 28 1.4 Обґрунтування і вибір напрямку досліджень 34 РОЗДІЛ 2: ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ МЕТОДІВ МАТЕМАТИЧНОГО МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ ДЕФОРМУВАННЯ ПРОМИСЛОВИХ ТА ТРУБОПРОВІДНИХ СИСТЕМ ЗІ ЗМІН-НОЮ ПРОМИСЛОВОЮ КОНФІГУРАЦІЄЮ 39 2.1 Аналіз моделей просторового деформування тіл за відомою інформацією про переміщення певної множини точок поверхні 39 2.2 Використання інтерполяційних та апроксимаційних процедур для визначення конфігурації деформованої осі та поверхні промислових та трубопровідних систем в процесі експлуатації та ремонту 51 2.3 Оцінка точності наближеного розв'язку задачі відновлення просторового положення осі квазіциліндричного тіла за відомими переміщеннями певної множини її точок з використанням різних способів апроксимації осі 83 2.4 Особливості моделювання процесу деформування тороподібних ділянок трубопроводів 96 2.5 Висновки до розділу 2 113 РОЗДІЛ 3. МЕТОДИ ОЦІНКИ НАПРУЖЕНОГО СТАНУ ПРОМИСЛОВИХ ТА ТРАНСПОРТНИХ СИСТЕМ З ВИКОРИСТАННЯМ РОЗРОБЛЕНОЇ МОДЕЛІ ПРОЦЕСУ ЇХ ДЕФОРМУВАННЯ 115 3.1 Способи регуляризації некоректної задачі оцінки компонент тензора напружень за відомими переміщеннями певної множини точок досліджуваного тіла 115 3.2 Використання методів зважених нев'язок для розв'язання задачі контролю напружено-деформованого стану відкритих ділянок трубопроводу 122 3.3 Принципи побудови функцій геометрії досліджуваного тіла при різних типах початкової інформації про переміщення точок її поверхні та оцінка діючих напружень 136 3.4 Математичні моделі розрахунку напружено-деформованого стану досліджуваних тіл за даними про переміщення точок їх внутрішньої та зовнішньої поверхонь на основі напівоберненого методу 148 3.5 Особливості моделювання процесу деформування та напруженого стану циліндричних тіл з поверхневими дефектами 170 3.6 Висновки до розділу 3 185 РОЗДІЛ 4. АПРОБАЦІЯ РОЗРОБЛЕНИХ МЕТОДІВ ОЦІНКИ НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНОГО СТАНУ ТРУБОПРОВОДІВ З ВИКОРИСТАННЯМ МЕТОДІВ ІМІТАЦІЙНОГО МОДЕЛЮВАННЯ 187 4.1 Імітаційне моделювання в задачах технічної діагностики, як засіб заміни фізичного експерименту чисельним 187 4.2 Оцінка точності відтворення просторового положення досліджуваних ділянок трубопровідних систем 193 4.3 Оцінка точності відтворення осі відкритих ділянок трубопроводів за даними геодезичних вимірювань 206 4.4 Вибір параметрів згладжування в задачах оцінки напруже-нодеформованого стану трубопровідних систем на основі аналізу експериментально-теоретичних даних 215 4.5 Висновки до розділу 4 221 РОЗДІЛ 5. РОЗРОБКА ТЕХНІЧНИХ ЗАСОБІВ ТА МЕТОДИКИ ОЦІНКИ НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНОГО СТАНУ ВІДКРИТИХ ДІЛЯНОК ТРУБОПРОВОДІВ 223 5.1 Інформаційно-вимірювальна система для оцінки просторового характеру процесу деформування трубопроводів різного призначення 223 5.2 Методика збору та обробки первинної інформації про переміщення точок поверхні досліджуваних ділянок трубопроводу з використанням експериментальних методів 238 5.3 Вибір моделі процесу деформування квазіпрямолінійних ділянок трубопроводу з урахуванням відсутності характеристик діючих силових факторів різної природи 244 5.4 Методика оцінки напружено-деформованого стану досліджуваних ділянок трубопроводів при відомих їх геометричних характеристиках та способах навантаження в процесі експлуатації та ремонту 264 5.5 Результати апробації методики оцінки напружено-деформованого стану в умовах діючого трубопроводу при проведенні дослідницьких, ремонтних та профілактичних робіт 274 5.6 Висновки до розділу 5 287 ВИСНОВКИ ТА РЕКОМЕНДАЦІЇ ЩОДО ВИКОРИСТАННЯ ОДЕРЖАНИХ РЕЗУЛЬТАТІВ ДЛЯ ПОБУДОВИ МОДЕЛЕЙ ПРОЦЕСУ ДЕФОРМУВАННЯ ТА НАПРУЖЕНОГО СТАНУ З МЕТОЮ ПІДВИЩЕННЯ ЕКСПЛУАТАЦІЙНОЇ НАДІЙНОСТІ ДОСЛІДЖУВАНИХ СИСТЕМ 290 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 294