Статья посвящена созданию и использованию математических моделей наиболее опасных механизмов возбуждения колебаний пучков труб и плохообтекаемых конструкций цилиндрической формы, а также разработке надежных расчетных методов для описания этих моделей, что позволило бы получать оперативные данные для проектирования и дальнейшей эксплуатации рассматриваемых элементов конструкций. Для решения таких задач необходим комплексный подход, основанный на сочетании численных экспериментов на вычислительных машинах и экспериментальных исследований на натурных объектах. Авторами разработана методика численного исследования гидродинамических сил, возникающих при срывном обтекании потоком, и вызываемых ими колебаний пучков труб. Методика базируется на использовании разработанной математической модели гидроупругого возбуждения колебаний пучка упругих труб внешним поперечным потоком. Задача изучения гидроупругого возбуждения сведена к анализу устойчивости, который проводится при допущении о линейности дестабилизирующих сил для невозмущенного состояния упругих труб. На основании теоретического исследования этой математической модели получено необходимое и достаточное условие устойчивости, выраженное через безразмерные параметры системы (масса, демпфирование, скорость). Разработан алгоритм для численного определения матриц линейной гидродинамической связи конкретных пучков труб. Достоверность алгоритма и составленных по нему программ проверена сравнением результатов тестовых расчетов с банком известных экспериментальных данных. Предложена методика определения матриц линейной гидродинамической связи в пучках, имеющих регулярную компоновку поперечного сечения и большое количество труб, с помощью расчета этих матриц для относительно небольшого, но достаточного фрагмента такого пучка. Определены значения критической скорости теплоносителя в зависимости от безразмерного параметра, включающего в себя логарифмический декремент колебаний и безразмерный массовый параметр пучка.
