Перейти к публикации

Расчет молниеотвода


Рекомендованные сообщения

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

Молниеотвод.PNG

Схема крепления и граничные условия

Spoiler

Схема крепления.PNG  ГУ.PNG

Сетка

Spoiler

Сетка.PNG

Напряжения и перемещения

Spoiler

Напряжения_нагрузка_поперек_опоры.PNG Перемещения_поперек_опоры.PNG

Напряжения_нагрузка_вдоль_опоры.PNG

Перемещения_вдоль_опоры.PNG

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

 

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


UnPinned posts
2 hours ago, karachun said:

Вообще откуда взялась эта парабола? Из СП? Что-то сомнительно.

Оно как-то само..
Первая функция которая в голову пришла, а в нормативках и вообще вряд ли где-то есть функция описывающая воздействие ветра

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
15 минут назад, Jesse сказал:

Теперь как этот подход в мкэ реализовать?..))

Снимок.PNG

Число Струхаля известно, как и скорость и диаметр.

Снимок1.PNG

Частота известна, амплитуда тоже.

9 минут назад, inn3r сказал:

Оно как-то само..
Первая функция которая в голову пришла, а в нормативках и вообще вряд ли где-то есть функция описывающая воздействие ветра

https://ru.wikipedia.org/wiki/Вихревая_дорожка

Раз это воздействие периодично то оно изменяется по синусу.

@inn3r @Jesse Вообще это скользкая которая может привести к расчету автоколебаний и флаттера. А там только два пути - или хорошо выучить теорию или 2 Way FSI.

Изменено пользователем karachun
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
18 минут назад, inn3r сказал:

Оно как-то само..

:biggrin:

 

12 минут назад, karachun сказал:

Раз это воздействие периодично то оно изменяется по синусу.

6f14197ba0325416798b446babc05a68.jpg

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
2 часа назад, ДОБРЯК сказал:

Как форму колебаний можно нормировать на единицу??? И зачем???:biggrin:

Собственный вектор находится с точностью до константы, насколько помню. Если ввести норму для векторов то можно сделать и норму вектора единичной :)

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
17 минут назад, karachun сказал:

На втором видео зависимость силы от чего интересно?)

Похоже на фазовую диаграмму..))

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
10 минут назад, Jesse сказал:

На втором видео зависимость силы от чего интересно?)

Похоже на фазовую диаграмму..))

Скорее всего там оси это сила сопротивления по Х и подъемная сила по Y, но немного странно что сила сопротивления переходит через ноль.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 час назад, Jesse сказал:

Это всё хорошо... Только вот как в мкэ статику свести к динамике, если мы знаем, что вихри возбуждают формы колебаний выше первой (статической)?

 

Ну в сп есть пункт:

сп.jpg

Но если до него дойдет, то и нужно думать.

3 часа назад, karachun сказал:

Вы эти проверки делали или нет? Если не делали то нужно начинать с них а не с вот этого всего что здесь понаписали. Может V<Vкр и вообще можно спать спокойно.

  Показать контент

1.PNG

2.PNG

 

 

1 час назад, karachun сказал:

"Диаметр сооружения варьируется по высоте, что приводит к различной частоте срыва вихрей на разных высотах и тем самым позволяет избежать синхронного срыва вихрей по всей высоте сооружения." - может это, кстати, поможет? У @inn3r как раз пять разных диаметров - пять разных частот возбуждения.

 

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
21 минуту назад, статист сказал:

"Диаметр сооружения варьируется по высоте, что приводит к различной частоте срыва вихрей на разных высотах и тем самым позволяет избежать синхронного срыва вихрей по всей высоте сооружения."

Но при этом есть такой пункт. С некоторой натяжкой можно считать что диаметр меняется плавно.

Снимок1.PNG

Изменено пользователем karachun
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@karachun Да, скорее всего это приближение больше подойдет. Согласен с Вами.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
5 часов назад, Fedor сказал:

Если ввести норму для векторов то можно сделать и норму вектора единичной

Нормируют собственные вектора через матрицу масс или матрицу жесткости. Это понятно зачем делают. 

А вот это зачем делать?

7 часов назад, karachun сказал:

 

7 часов назад, ДОБРЯК сказал:

Зачем делать эту работу?

 

Снимок.PNG

 

8 часов назад, karachun сказал:

@ДОБРЯК Разделить перемещения которые найдены по результатам собств. частот на макс. перемещения.

 

8 часов назад, ДОБРЯК сказал:
8 часов назад, karachun сказал:

Здесь уже понадобиться форма колебаний для каждой резонансной частоты которая попадает в диапазон скоростей, ее нужно будет нормировать на единицу.

Как форму колебаний можно нормировать на единицу??? И зачем???:biggrin:

Нормируют собственные вектора через матрицу масс или матрицу жесткости.  Есть же общепринятые термины...

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
10 часов назад, Jesse сказал:

Перефразирую: более менее понятно что написано в нормах. Теперь как этот подход в мкэ реализовать?

Для этого нужно создать методику моделирования в МКЭ. Какими элементами моделировать. Как закрепить, как нагрузить. Этим и занимается расчетчик в МКЭ...

Правильно задать динамическую нагрузку на каждый элемент конструкции.  

И правильно задать шаг интегрирования. :biggrin:

 

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

image.png

Молниеотвод вырос до 22 метров.

Пересчитываю заново по СП аэродинамические коэффициенты, и что-то призадумался, в первом варианте почему-то только коэф лобового сопротивления учитывал

Дельта у меня получается больше чем 5*10^-4. И что, это значит что этот коэф не учитывать?

Кстати замоделил в флоу симулейшен данную конструкцию, но что-то вытянуть нагрузки не получилось, передает нулевые из fld файла, думаю что это из-за балочной постановки.

Может кто-то знает, как достать из флоу эти кэфы, я так понимаю они нужны для устранения неоднородности поля давления по контуру конструкции

 image.png

Чтобы из этого свести к этому

image.png

 

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
15 hours ago, статист said:

Ну в сп есть пункт:

сп.jpg

Но если до него дойдет, то и нужно думать.

Ну собственно теперь 3 первых собственных частоты меньше

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 час назад, inn3r сказал:

Может кто-то знает, как достать из флоу эти кэфы, я так понимаю они нужны для устранения неоднородности поля давления по контуру конструкции

а вручную эти коэф-ты высчитать никак не получается? Геометрия то простая - круг..

 

Вообще, если вы сами проектируете этот молниеотвод, то можно подобрать такие его размеры чтобы выполнялось условие

19 часов назад, karachun сказал:

Может V<Vкр и вообще можно спать спокойно.

То бишь двигаться в сторону простоты расчёта и предсказуемости результата, которая даёт линейная статика.. а то вы сейчас бадаться с Флоу будете, затем с нелин динамикой и вообзе хрен чё получиться... чем больше расчётов и чем они сложнее, тем менее надёжный результат.
Это обычная практика в проектировании, насколько я знаю: если вы не гонитесь за металлоёмкостью как в аэрокосмической сфере или ещё какими параметрами, то чё париться?)
Самое главное, что вы нормам удовлетворите..)) и Заказчику

Изменено пользователем Jesse
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
5 минут назад, Jesse сказал:

а то вы сейчас бадаться с Флоу будете, затем с нелин динамикой и вообзе хрен чё получиться...

Это линейная задача и в статике и в динамике. 

Такие конструкции работают в линейной зоне, с большим запасом. 

Поэтому и не падают...:smile:

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
3 minutes ago, Jesse said:

Вообще, если вы сами проектируете этот молниеотвод, то можно подобрать такие его размеры чтобы выполнялось условие

Оно не выполнится, пока d не будет метр хотя бы)

4 minutes ago, Jesse said:
19 hours ago, karachun said:

Может V<Vкр и вообще можно спать спокойно.

То бишь двигаться в сторону простоты расчёта и предсказуемости результата, которая даёт линейная статика.. а то вы сейчас бадаться с Флоу будете, затем с нелин динамикой и вообзе хрен чё получиться... чем больше расчётов и чем они сложнее, тем менее надёжный результат.
Это обычная практика в проектировании, насколько я знаю: если вы не гонитесь за металлоёмкостью как в аэрокосмической сфере или ещё какими параметрами, то чё париться?)
Самое главное, что вы нормам удовлетворите..)) и Заказчику

image.png

image.png

)))))))))))))))))

 

28 minutes ago, inn3r said:
16 hours ago, статист said:

Ну в сп есть пункт:

сп.jpg

Но если до него дойдет, то и нужно думать.

Ну собственно теперь 3 первых собственных частоты меньше

Ну получается, что пульсационную составляющую я не могу определить без динамического расчета 

Либо необходимо увеличивать сечение или укорачивать молниеотвод для того чтобы вписаться

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
29 minutes ago, ДОБРЯК said:

Такие конструкции работают в линейной зоне, с большим запасом. 

Поэтому и не падают...:smile:

22 метровый тонкий стержень на высоте 30м, закрепленный на сосуде, без дополнительной фиксации?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
7 минут назад, inn3r сказал:

22 метровый тонкий стержень на высоте 30м, закрепленный на сосуде, без дополнительной фиксации?

В данном случае это будет тонкая 22 метровая удочка...

И работать удочка будет в линейной зоне. Это если удочка не одноразовая...

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
2 часа назад, inn3r сказал:

Чтобы из этого свести к этому

Для начала перечитайте приложение В2. Там сила прикладывается в направлении перпендикулярном направлению ветра. Те это не коэффициент лобового сопротивления а к-т подъемной силы.

1 час назад, Jesse сказал:

а вручную эти коэф-ты высчитать никак не получается? Геометрия то простая - круг..

Что интересно - для цилиндра легко найти Cd(Re) а вот Cl(Re) только отдельные продувки.

DragCylinder.png

Color-online-Drag-and-lift-coefficients-

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.
Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.

Гость
Ответить в тему...

×   Вставлено в виде отформатированного текста.   Вставить в виде обычного текста

  Разрешено не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отобразить как ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.




×
×
  • Создать...