Отверстие в днище

[inn3r 16]

Задача - рассчитать диаметр максимально допустимого отверстия в днище без укрепления штуцером при заданном давлении, проверить сходимость с гостовским расчетом.

 

Сам проект - https://dropmefiles.com/hOazo

Считал оболочечными элементами, г.у. - симметрия, давление внутреннее 4,8 МПа.

Но при увеличении отверстия с 500 на 1000, мембранные напряжения уменьшились. 

Наибольшее отверстие не требующее укрепления по ГОСТ с размерами данного днища 937мм, допускаемое по ГОСТ 34233.1 для 09г2с = 174 МПа. (днище 3500х85)

Если рассматривать пункт 8.10 ГОСТ 34233.1 уже по 1 условию только 50 мм отверстие проходит, остальные больше допускаемого

Очень хотелось бы узнать, применим ли такой расчет, потому что закрались сомнения в правильности действий.

[Борман 2 375]

7 часов назад, inn3r сказал:

Но при увеличении отверстия с 500 на 1000, мембранные напряжения уменьшились

У вас задача не сошлась по сетке. Ваши КЭ на дуге можно посчитать невооруженным взглядом. Поле НДС вблизи дырки - рваное. У вас несложная задача - порубите помельче. Так вы получите правильный тренд хотябы..

8 часов назад, inn3r сказал:

пункт 8.10 ГОСТ 34233.1

В своих оценках вы используете критерий по "общим" напряжениям. Вам нужен критерий по "местным", это поможет.

 

8 часов назад, inn3r сказал:

Очень хотелось бы узнать, применим ли такой расчет, потому что закрались сомнения в правильности действий.

Вы видели когда-нибудь дырку в бочке с давлением ?

 

8 часов назад, inn3r сказал:

отверстие в днище без укрепления штуцером

Похоже на технологии далекого будущего.

[inn3r 16]

3 часа назад, Борман сказал:

В своих оценках вы используете критерий по "общим" напряжениям. Вам нужен критерий по "местным", это поможет.

Так по пункту госта там 3 обязательных условия в которых и общие и местные напряжения фигурируют.

3 часа назад, Борман сказал:

Вы видели когда-нибудь дырку в бочке с давлением ?

Нет конечно, просто любопытно, как зависят значения напряжений с диаметром "отверстия не требующего дополнительного укрепления", т.е. неважно какой толщины нужно взять штуцер, подразумевается, что напряжения в днище не превысят допускаемых. Если я не прав, поправьте меня.

4 часа назад, Борман сказал:

Похоже на технологии далекого будущего.

Упс, не правильно написал, отверстие не требующее дополнительного укрепления.

 

А линеаризовать напряжения в 2д упрощении возможно в солиде? А то что-то не получается.

 

 

[karachun 2 038]

5 минут назад, inn3r сказал:

Если я не прав, поправьте меня.

Чем больше дырка тем меньше площадь оставшегося металла и тем меньше реакция в заделке - получаются разные задачи. Скажем в модели с маленьким отверстием на эту конструкцию действует суммарно 5 кН а с большим отверстием - 4 кН, нагрузки разные, такие модели нельзя сравнивать. Чтобы корректно можно было сравнивать разные конструкции надо добавить какую-то крышку, на которую будет действовать давление, чтобы во всех задачах реакции были одинаковы.

[Борман 2 375]

10 минут назад, inn3r сказал:

общие и местные напряжения фигурируют.

Красная часть шкалы на картинках соответствует местным напряжениям. Для них другие допускаемые, см. среднюю формулу.

 

11 минуту назад, inn3r сказал:

Если я не прав, поправьте меня.

Все дырки имеют затычки. А затычки диаметром 50см имеет площадь 2000см2, а каждый Мегапаскаль = 10кг/cм2. Короче много.

 

 

[Jesse 958]

14 часа назад, inn3r сказал:

Но при увеличении отверстия с 500 на 1000, мембранные напряжения уменьшились.

так вблизи отверстия надо учитывать и мембранные, и изгибные напряжения. Можно вытащить изгибную и мембранную составляющие и подставить в среднюю формулу по идее что у вас на картинке
В сопромате есть даже такая штука, как мембранная (безмоментная) и моментная теория оболочек. Так вот, первая неприменима при наличии негладких переходов, отверстий, стыков под прямым углом и т.п. То есть опять же одних лишь мембранных напряжений недостаточно.
Гостовские "местные" напряжения на языке  обычного сопромата - это мембранные и изгибные напряжения вблизи отверстий, врезок штуцеров и пр., которые этот самый сопромат не может посчитать или считает с трудом как я понимаю..

 

1 час назад, inn3r сказал:

А линеаризовать напряжения в 2д упрощении возможно в солиде?

можно только в анализе "Проектирование сосуда под давлением" вроде..

[Jesse 958]

15 часов назад, inn3r сказал:

Задача - рассчитать диаметр максимально допустимого отверстия в днище без укрепления штуцером при заданном давлении, проверить сходимость с гостовским расчетом.

вообще эта хрень в Пассате легко считается, но по ГОСТу

Изменено 20 ноября 2019 пользователем Jesse

[inn3r 16]

41 минуту назад, Jesse сказал:

можно только в анализе "Проектирование сосуда под давлением" вроде..

вот тут проблема, он плоскостью не может рассечь 2д даже если плоскость рисунка и секущей совпадают, а как без линеаризации вытащить я хз, через оболочки?

3 минуты назад, Jesse сказал:

вообще эта хрень в Пассате легко считается, но по ГОСТу

ну да, просто захотел побаловаться

 

[Jesse 958]

33 минуты назад, inn3r сказал:

вот тут проблема, он плоскостью не может рассечь 2д даже если плоскость рисунка и секущей совпадают, а как без линеаризации вытащить я хз, через оболочки?

этот тип анализа я никогда не юзал, но в справке СВ вроде есть чё то..

http://help.solidworks.com/2019/RUSSIAN/SolidWorks/cworks/t_linearizing_Stress_Results.htm

а в оболочках по дефолту можно. вот же у вас на картинках мембранные напряжения есть уже. осталось изгибные вывести..)

[soklakov 1 475]

4 часа назад, karachun сказал:

Скажем в модели с маленьким отверстием на эту конструкцию действует суммарно 5 кН а с большим отверстием - 4 кН, нагрузки разные, такие модели нельзя сравнивать.

научить сравнивать теплое с мягким?

2 часа назад, inn3r сказал:

он плоскостью не может рассечь 2д

в 2д для лиеаризации должна быть линия, а не плоскость.

в смысле с геометрической точки зрения плоскость, конечно, рассечет что угодно.

но тут должно быть заранее что-то напрограмировано. и скорее всего это про линию

[karachun 2 038]

16 минут назад, soklakov сказал:

научить сравнивать теплое с мягким?

Так а в чем проблема? В реальности к отверстию будет приварена труба. Можно к каждой модели добавить кусок трубы, длинной 2-3*D, и закрыть его заглушкой.

[soklakov 1 475]

54 минуты назад, karachun сказал:

Так а в чем проблема?

проблемы нет. это было предложение)

[Jesse 958]

В 20.11.2019 в 11:43, karachun сказал:

Чем больше дырка тем меньше площадь оставшегося металла и тем меньше реакция в заделке - получаются разные задачи. Скажем в модели с маленьким отверстием на эту конструкцию действует суммарно 5 кН а с большим отверстием - 4 кН, нагрузки разные, такие модели нельзя сравнивать. Чтобы корректно можно было сравнивать разные конструкции надо добавить какую-то крышку, на которую будет действовать давление, чтобы во всех задачах реакции были одинаковы.

уже не надо.. раньше надо было, но теперь всё ок
если бы в этом отношении некорректно работала прога, то она выдавала бы одинаковую силу реакции для разных отверстий
на модели ТСа результирующая сила реакции больше на целых 2*10^5 Н; момент - почти в 2 раза (для модели с отв 1000 по сравнению с моделью с отв 300 мм)

 

даже в старой книжке Алям про это пишет, что надо делать как ты написал - поставить заглушку или крепить ответстие.. Видать пофиксили - теперь не выдаёт нулевую силу реакции для модели ниже (давление приложено по цилиндрической поверхности)

 

 

главное циклическую симметрию не применять там, где нагрузки не уравновешены, как в модели ТСа.. во-первых, результаты будут косячные: в принципе, программа итак начинает ругаться на большие перемещения или недостаточное кол-во креплений, но при этом можно получить результат, который сильно отличается от того что примерно должно быть.. решение - использовать циклическую симметрию вкупе с заделкой  (ну или применять обычную симметрию);

во-вторых, сила реакции = 0, чего быть не должно..

 

видимо, цилк. симметрию следует исп-ть или только в случае уравновешенных нагрузок. тогда мы получим "правильную" силу реакции=0; или же доп. ограничения нужны как выше написал я, тогда и сила реакции будет ненулевой, и по ндс всё ок.

[ak762 308]

del
 

 

Изменено 1 декабря 2019 пользователем ak762