Расчет молниеотвода

[inn3r 16]

Есть сосуд под давлением, на сосуд разработана конструкция молниезащиты.

Конструкция представляет из себя участки труб разного диаметра соединенных между собой.

Сам сосуд в высоту 30м, плюс почти 16 м молниеотвод, будет располагаться в 4 ветровом районе.

Посчитал по СП 20.13330.2016 ветровую нагрузку для верхнего сечения, приложил половиной давления к внешней поверхности труб для 4 случаев по количеству сторон откуда может дуть ветер.Давление 900 Па 

Конструкция

Spoiler

Схема крепления и граничные условия

Spoiler

  

Сетка

Spoiler

Напряжения и перемещения

Spoiler

 

Расчет на устойчивость дает отрицательные коэффициенты нагрузки для всех форм потери устойчивости, сами формы очень сомнительные

Хотелось бы узнать, есть ли какая-то методика расчета по нормативным документам?

И насколько корректно задавать ветровую нагрузку статическим давлением? 

Модель - Тык

 

 

[статист 608]

Вот недавно попадалось https://www.dystlab.store/index.php/ru/blog/longread/105-how-to-calculate-wind-load-snip

Вообще, если по нормам, это все в нагрузках и воздействиях описано http://docs.cntd.ru/document/456044318 (п.11) 

[Jesse 958]

17 минут назад, inn3r сказал:

есть ли какая-то методика расчета по нормативным документам?

да у них у всех плюс минус одна методика - сводят к статике. Мы вот сейсмику по НП031 так же считаем.. такая же байда..

 

18 минут назад, inn3r сказал:

И насколько корректно задавать ветровую нагрузку статическим давлением?

настолько, насколько корректно предположение, что колебания конструкции под ветровой нагрузкой будут по первой изгибной форме. Тут важен характер изменения ветровой нагрузки по времени относительно собственных частот модели: желательно, чтоб характерное время воздействия было больше наиб периода колебаний как-то так..
 

 

26 минут назад, inn3r сказал:

асчет на устойчивость дает отрицательные коэффициенты нагрузки для всех форм потери устойчивости

это значит, что потеря устойчивости произойдёт под противоположно направленной нагрузкой по идее.. хотя в данном случае странно.. хз.. а сами значения какие?
 

32 минуты назад, inn3r сказал:

Модель - Тык

вы б сюда загрузили файлик без результатов. С того файлообменника не скачивается

[inn3r 16]

6 minutes ago, Jesse said:

а сами значения какие?

для первой -17 и увеличиваются на 1 на каждую форму )))

6 minutes ago, Jesse said:

вы б сюда загрузили файлик без результатов. С того файлообменника не скачивается

там как раз без результатов, мб 10 сек не подождали)))

Ну получается молниеотвод.IGS

 

Изменено 6 августа 2020 пользователем inn3r

[статист 608]

51 минуту назад, inn3r сказал:

Посчитал по СП 20.13330.2016 ветровую нагрузку для верхнего сечения, приложил половиной давления к внешней поверхности труб для 4 случаев по количеству сторон откуда может дуть ветер.Давление 900 Па

Не увидел, что вы уже по нормам пробуете.

 

51 минуту назад, inn3r сказал:

Хотелось бы узнать, есть ли какая-то методика расчета по нормативным документам?

И насколько корректно задавать ветровую нагрузку статическим давлением? 

Модель - Тык

У Вас 5 участков, на каждый рассчитайте и задайте свое давление. Сделайте перед этим частотный анализ, чтобы определить, попадаете в динамические нагрузки или нет. Дальше считаете по нормам суммарное давление (статическое и динамическое) и задаете ее с наветренной стороны в статическом анализе и смотрите результат. Потом можете посчитать и на устойчивость, если есть желание.

[Jesse 958]

39 минут назад, inn3r сказал:

мб 10 сек не подождали)))

иджыс это бяка. поверхностями импортирует. ну ща мб сам накидаю по бырому..))

А так на что стоит обратить внимание: молниеотвод крепится к сосуду, то бишь к фиговине с не шибко толстыми стенками (как правило). Я к тому, что вы жёстко закрепили по торцам швеллера, а на самом деле в этом месте узлы могут весьма прилично перемещаться за счёт тонких стенок сосуда. Возможно, стоит включить сосуд в расчётную модель и закрепить его болтами за основание или как там он у вас крепится к фундаменту.
Ещё стоит обратить внимание на то, что молниеотвод - достаточно гибкая конструкция: суммарные перемещения в статике и коэф-т потери устойчивости могут быть сильно завышены (в данном случае). То есть стоит прогнать в балочной поставноке в нелинейном анализе (именно балками тут и надо считать молниотвод. У вас, к сожалению, везде тетры)

А так на вскидку всё норм должно быть.. ща модно такие конструкции делать с переменным как у вас или коническим сечением. Не только от ветра, но и для сейсмики тоже..)

[MotorManiac 130]

1 час назад, Jesse сказал:

Тут важен характер изменения ветровой нагрузки по времени относительно собственных частот модели: желательно, чтоб характерное время воздействия было больше наиб периода колебаний как-то так..

Я конечно такими расчетами не занимался, но по-моему как будет дуть ветер это рандомный рандом :) или дожили до того, что это все можно обсчитать.....

[Jesse 958]

@inn3r в балочной поставноке в СВ нельзя прикладывать давление, но вы можете пересчитать давление в силы умножив на половину площади поверхности каждого участка. Под конец рабочего дня мне честн сказать лень это делать..))  Плюс когда начал рисовать обнаружил, что кой-где пов-сти проникают одна в другую. Короч, скидывайте нормальный формат степ или лучше sldprt))

Ещё раз: каждый участок молниеотвода отдельным телом, эти тела - "рассматривать как балку". В Солиде даже конические и кривые балки можно и нужно считать как балки..))

4 минуты назад, MotorManiac сказал:

Я конечно такими расчетами не занимался, но по-моему как будет дуть ветер это рандомный рандом :) или дожили до того, что это все можно обсчитать.....

сейсмика ещё больший рандом, однако её тоже давно уже как-то считают..)) и на компухтерах, и вручную..)

@MotorManiacСуществует расчёты на ПЗ - проектное землетрясение. Существуют огромные стенды для виброиспытаний моделей зданий и виброопор

 

 

у нас на работе всё просто: нам уже дают готовые спектры ответов здания/сооружения, посчитанного где-то в Ансисах (возможно, по результатам испытания на вибростенде) в котором будет устанавливаться наше оборудование. Делаем частотный анализ, смотрим добавочные ускорения и тупо сводим к статике. Часто приходится добавочное гидродинамическое давление посчитать от воды в ёмкостях посчитать по СТО03-003-2009, но и там всё просто, утрированно и чаще всего неправильнокак и собственные частоты ёмкости без воды считать неправлиьно

Изменено 6 августа 2020 пользователем Jesse

[MotorManiac 130]

14 минут назад, Jesse сказал:

сейсмика ещё больший рандом, однако её тоже давно уже как-то считают..)) и на компухтерах, и вручную..)

Это да, просто видимо какие-то разумные упрощения присутствуют в моделях, надо смотреть.  Я бы попробовал посчитать по существующей методике, сравнил  результат с sim. Затем уже на более сложные условия перешел бы.

Изменено 6 августа 2020 пользователем MotorManiac

[Jesse 958]

вот это спектры в Ансисе просчитанные, кто в курсах?

[статист 608]

9 минут назад, Jesse сказал:

вот это спектры в Ансисе просчитанные, кто в курсах?

Не похоже.

[inn3r 16]

Посчитал балками 

СЛДПРТ 2020 СОЛИДА

Spoiler

Завтра скину модель в твердотельной постановке

 

[Jesse 958]

12 часов назад, inn3r сказал:

Посчитал балками 

СЛДПРТ 2020 СОЛИДА

  Показать контент

Завтра скину модель в твердотельной постановке

 

сори, у меня старая версия не могу глянуть сам расчёт. но с 5 сервис паком смог узреть саму геометрию. Немного смутило сие

 

Но мб соединения балок слились в один в этих местах у вас..)

Насчёт картинок - вроде похоже, и, скорее всего, более правильно чем в тетрах. Ибо едва ли вы там точную сетку делали. Зато посчиталось в раз 500 быстрее, да?)
Можно и нелинейный расчёт в балках сделать для точности, но разница вряд ли будет большой. После этого можно приступать к следующей более точной вариации расчёта вместе с самой ёмкостью

[inn3r 16]

Немного поменял конструкцию молниеотвода ( увеличил толщину стенок труб).
В итоге максимальные напряжения уменьшились до 188 МПа, перемещения до 1.2м.

Молниеотвод.SLDPRT-последняя модель

Пытаюсь провести нелинейный анализ - выдает ошибку

Для нагрузок задал следующую кривую

On 8/6/2020 at 3:56 PM, Jesse said:

желательно, чтоб характерное время воздействия было больше наиб периода колебаний как-то так..

Время брал исходя из этого, наибольший период собственных колебаний 1с.

Собсна че делать хз

[Jesse 958]

23 минуты назад, inn3r сказал:

Пытаюсь провести нелинейный анализ - выдает ошибку

скорей всего проблема в начальном шаге - он слишком большой. Сделайте автоматический шаг и сделайте начальный ~0,0001, должно сработать

 

з.ы.: надеюсь считаете в нелинейной динамике, а не в статике..)))

Изменено 10 августа 2020 пользователем Jesse

[inn3r 16]

Just now, Jesse said:

Сделайте автоматический шаг и сделайте начальный ~0,0001, должно сработать

3 minutes ago, Jesse said:

скорей всего проблема в начальном шаге - он слишком большой. Сделайте автоматический шаг и сделайте начальный ~0,0001, должно сработать

 

з.ы.: надеюсь считаете в нелинейной динамике, а не в статике..)))

ну)))

[karachun 2 038]

11 минут назад, Jesse сказал:

з.ы.: надеюсь считаете в нелинейной динамике, а не в статике..)))

Похоже как раз на кривую для статики.

[Jesse 958]

5 минут назад, karachun сказал:

Похоже как раз на кривую для статики.

 

11 минут назад, inn3r сказал:

ну

так и есть. Скрин из статики)))

 

@inn3r я ваш файл открыть не могу глянуть, но если у вас как и было выше чисто балочная модель, то скорей всего соединители балок не "слились в одно целое" в местах их пересечения. ПКМ на "Соединения" и там увеличьте зазор, при котором соединители балок объединяются.
Вообще, часто можно тупо скопировать все настройки статического исследования в нелинейное, или отдельные настройки скопировать (в том числе и сетку, если геометрия та же).
Это при условии что в статике всё нормально посчиталось, то бишь решена проблема с ГУ, с контактами и всё такое. И чтоб на это рвемя по новой не тратить, можно и нужно просто копировать
 

Изменено 10 августа 2020 пользователем Jesse

[karachun 2 038]

@Jesse А зачем вообще здесь нелинейщина? Вроде нагрузки не настолько велики чтобы задействовать большие перемещения. Я просчитал в статике эту модель в балках - перемещения примерно равны что с геом. нелинейностью что без.

Изменено 10 августа 2020 пользователем karachun

[inn3r 16]

1 minute ago, Jesse said:

так и есть. Скрин из статики)))

запустил в динамике, все нормально запустилось с шагом 0.02