Оценка результатов по ПНАЭ

[Fedor 1 597]

Гусю корму не хватает :)

[soklakov 1 475]

56 минут назад, AlexKaz сказал:

Таких задач только в Петерсоне - десятки. Открыл наугад стр. 172 фиг. 113 - минимальный КК стремится к 1.

спасибо за пример) интересно. симпатишные графики.

вы будете пользоваться ими при проектировании или посчитаете МКЭ?

не подскажете ли, как ими пользоваться? как подобрать a,b и w, чтобы получить КК равный 1 или даже лучше 2?

п.с. я бы не назвал это изменением формы отверстия, но все равно пример интересный, еще раз спасибо

1 час назад, Fedor сказал:

вроде у вагонных осей двойка концентратор  :)

когда к обечайке присоединяют патрубок, в обечайке проделывают отверстие. это не очень похоже на вал. усиление должно компенсировать концентрацию. с усилением  КК может оказаться и 2, и даже 1,1 наверное. но "не более двух" звучит опасно.

[soklakov 1 475]

о, класс) че-то получилось

[Fedor 1 597]

Тут еще вопрос на что делить. Можно же и на сечение посередине отверстия, что более логично... :)

[Another Denis 0]

Добрый день!
 

7 часов назад, ДОБРЯК сказал:

После решения вы получаете тензор напряжений для каждого узла. По каким формулам вы будете выделять) МЕМБРАННЫЕ и ИЗГИБНЫЕ напряжения? Что такое общие и местные напряжения?

Согласно ПНАЭ:

Sm – ОБЩИЕ мембранные напряжения, вызываемые действием мех. нагрузок, нормальные к рассматриваемому сечению, распределенные по всему сечению и равные СРЕДНЕМУ ЗНАЧЕНИЮ НАПРЯЖЕНИЙ В ДАННОМ СЕЧЕНИИ.

SmL – МЕСТНЫЕ мембранные напряжения, вызываемые действием механических нагрузок. Мембранные напряжения относят к категории местных, если размеры зоны, в пределах которой напряжения превосходят 1,1 [Sдоп.], не превышают 0,7*sqrt(D-s) и зона расположена не ближе чем на 1,7*sqrt(D-s) к другой области, где напряжения превышают [Sдоп.].

Sb – ОБЩИЕ изгибные напряжения, вызываемые действием давления и механических нагрузок, меняющиеся от максимального положительного значения до минимального отрицательного значения по всему сечению и приводящие к изгибу корпуса сосуда или трубопровода в целом.

 

SbL  – местные изгибные напряжения, вызываемые действием краевых сил и моментов от механических нагрузок.

 

При разделении главных напряжений на мембранную и изгибную составляющие буду пользоваться следующим абзацем и формулами из ПНАЭ:

 

«Главные напряжения Si,  Sj, Sk,  распределенные в общем случае неравномерно по площади сечения (толщине стенки) элемента конструкции As, разделяются на мембранную Sm и
дополнительную составляющую, принимаемую в качестве изгибной Sb и определяются в указанные моменты времени по формулам:

 

Пока считаю, как написал выше:

Среднее значение главного напряжения по сечению (беру в узлах) = общая мембранная составляющая главного напряжения.

Общая изгибная составляющая главного напряжения, соответственно, разность.

Среднее значение главного напряжения по толщине (кромке) = местная мембранная составляющая главного напряжения.

Выбранное мной сечение содержит зону с максимальной интенсивностью напряжений, а кромка - узел со значением максимальной интенсивности.

Местная изгибная составляющая главного напряжения, соответственно, разность.

Местную мембранную составляющая главного напряжения определяю по ТОЛЩИНЕ с оглядкой на ASME_BPVC.VIII.2-2015, раздел линеаризация.

Правда там все несколько иначе. В ASME еще присутствуют “пиковые “ напряжения, которые у меня, видимо, войдут в местную изгибную составляющую.

На сколько это критично, надо на модельных задачах протестировать.

7 часов назад, ДОБРЯК сказал:

Еще вопросы по поводу регулярности сетки, какие узлы попадают в сечение и т. д.

Сетка, не регулярная.

Simulation имеет в своем арсенале только тетраэдральные твердотельные элементы.

Стараюсь делать сетку равномерную в сечении, если сгущаю, то сгущаю во всем сечении.

6 часов назад, ДОБРЯК сказал:

Вы то же задаете правильные вопросы. В этих случаях я проводил расчеты стержневыми и оболочечными элементами.

 

Да, это возможный вариант внесения ясности. Решить модельную задачу в оболочках и её же в 3Д, сопоставив результаты.

 

[ДОБРЯК 602]

35 минут назад, Another Denis сказал:

Главные напряжения Si,  Sj, Sk,  распределенные в общем случае неравномерно по площади сечения

У вас для каждого узла будут разные системы координат главных напряжений Si,  Sj, Sk.

Как же вы собираетесь определить нормальные напряжения в сечении?

[AlexKaz 1 822]

6 часов назад, soklakov сказал:

будете пользоваться ими при проектировании или посчитаете МКЭ?

В зависимости от задачи - например для оптимизации чего-то типа болтового соединения в перыорированной пластине - я бы настоял на Петерсоне, т.к. это проще, нагляднее и быстрее.

Подозреваю, что графики и так получены посредством МКЭ, у Петерсона указаны ссылки на первоисточник.

 

Задаёте a, b, w, сигму растягивающих. Смотрите отношение a/b, на графике находите Кт, считаете sigmamax=sigma*Kt.

[Fedor 1 597]

Экспериментами графики получены. Там же во вступлении написано :) 

[Another Denis 0]

6 часов назад, ДОБРЯК сказал:

У вас для каждого узла будут разные системы координат главных напряжений Si,  Sj, Sk.

Как же вы собираетесь определить нормальные напряжения в сечении?

Да, главные площадки будут свои для каждого элемента. 

Собирался строить эпюру главного напряжения по сечению. Simulation – это позволяет.

Затем, пользуясь определением ПНАЭ для общих мембранных напряжений, найти среднее значение напряжения в данном сечении.

Можно, видимо, все тоже самое делать, оперируя не главными напряжениями, а компонентами тензора напряжений sx, sy и т.д.

Оперирую главными напряжениями, чтобы быть ближе к ПНАЭ.

 

Выяснил, что в Simulation реализована возможность линеаризовать результирующие напряжения.

Выдержка их help for Simulation:

“Линеаризация напряжения разделяет напряжение сгибания и напряжение мембраны между двумя расположениями в эпюре сечения исследования сосуда под давлением.

Результаты могут использоваться в соответствии с международными нормами и правилами на котлы и сосуды, работающие под давлением Американского общества инженеров-механиков (ASME). Функциональные возможности используются только для сеток твердого тела. Для оболочек можно построить эпюры и получить список мембранных и изгибающих напряжений по отдельности.

…

В PropertyManager в списке Местоположения выберите два местоположения на сечении. Выбранные местоположения определяют локальную декартову систему координат.

Положительная ось X идет от первого местоположения ко второму местоположению. Ось Z перпендикулярна плоскости сечения с положительным направлением по направлению к отсеченному материалу. Ось Y завершает правую систему координат.

Линия, соединяющая два местоположения, должна полностью лежать на материале. Он не может проходить через отверстия или области, где результаты не существуют.

В цилиндрических сосудах ось X подобна радиальному направлению, если ось сосуда лежит на плоскости сечения, а прямая, соединяющая два местоположения перпендикулярна оси.

В сферических сосудах ось X подобна радиальному направлению, если центр сосуда лежит на плоскости сечения, а прямая, соединяющая два местоположения направлена в центр.”

Все, похоже как в ASME_BPVC.VIII.2-2015. Жаль формул и ссылок не приводят в help.

Соответственно при линеаризации по ASME нет общих и местных напряжений, есть только мембранные, изгибные и пиковые.

Выглядит это, как на приложенном файле.

Возникает вопрос, на сколько результаты, полученные по ASME, коррелируют с ПНАЭ.

Видимо, мембранные и изгибные напряжения, полученные по ASME, близки к местным мембранным и изгибным напряжениям по ПНАЭ.

 

 

[kolo666 253]

21 час назад, soklakov сказал:

смотря в чьих руках.

Там в несколько рук проверяли)

[flow 2]

[soklakov 1 475]

В 18.02.2019 в 18:59, AlexKaz сказал:

 

Задаёте a, b, w, сигму растягивающих. Смотрите отношение a/b, на графике находите Кт, считаете sigmamax=sigma*Kt.

я, конечно, несколько про другое спрашивал, но да ладно уж, разобрался. подход к вычислению номинальных, конечно, не порадовал. для примения-то оно не принципиально. с такими номинальными у Вас КК будет сильно от всего подряд зависеть.

резюмируя: студентам полезнее знать про задачу Кирша, чем этот справочник листать.

[статист 608]

В SolidWorks 2017 был отдельный расчет Сосуды давления. Есть ли он в 2016 не знаю. По поводу сетки - стройте не меньше 3-4 элемента по толщине, так как там идёт численное интегрирование значений напряжений по пути.

В ASME и ПНАЭ мембранные и изгибные считаются одинаково. Пиковые напряжения нужны при расчете усталости по ASME, они считаются как разность между общими напряжениями и суммой изгибных и мембранных.

По поводу концентрации для штуцеров больше 3 и Петерсона:

Изменено 21 февраля 2019 пользователем статист