Определение зоны анализа напряжений вне концентратора (штуцер/обечайка)

[кино84 32]

Добрый день, уважаемые коллеги. Прошу помочь со след. вопросом. Опишу. Имеется оболочечная модель штуцера и обечайки. Модель нагружаем давлением и смотрим напряжения. Как известно в углу вылезает концентратор, величина которого часто зашкаливает. А теперь сам вопрос: на каком расстоянии от угла допускается полагать, что напряжения вычислились достоверно. Имею в виду, чтобы не учитывать этот самый концентратор. На вложенной картинке я изобразил искомое расстояние. Читал и ASME BPVC 2019 Section VIII-2  и  WRC Bulletin 429, но там очень много информации и быстро найти ответ не получается (если он вообще есть). Полагаю, что у здешних умных голов имеется такой опыт. Прошу пожалуйста поделиться знаниями.

 

Edited April 14, 2022 by кино84
не отобразился текст

[soklakov 1,389]

4 часа назад, кино84 сказал:

меется оболочечная модель штуцера и обечайки. Модель нагружаем давлением и смотрим напряжения. Как известно в углу вылезает концентратор, величина которого часто зашкаливает. А теперь сам вопрос: на каком расстоянии от угла допускается полагать, что напряжения вычислились достоверно.

ноль

разве там сеточная сходимость не получается?

 

4 часа назад, кино84 сказал:

Имею в виду, чтобы не учитывать этот самый концентратор.

с чего бы вдруг?

 

если прям читерить хочется - сетку загрубите... хотя... не должно сильно помочь.

 

[Guterfreund 71]

17 часов назад, кино84 сказал:

А теперь сам вопрос: на каком расстоянии от угла допускается полагать, что напряжения вычислились достоверно

Почитайте во тут: https://edu.truboprovod.ru/kbase/doc/nozzle/ru/index.html#t=500-Theory%2F100-FEM%2F110-FEM_NDS.html%23H5_2_2&rhtocid=_8_2_2

 

 

Для разграничения зоны «пиковых» напряжений от зоны локальных используется подход, принятый известной компанией Paulin Research Group (создателя программ NozzlePRO, FEPipe и др.). Конечные элементы, примыкающие непосредственно к линии пересечения патрубка и обечайки (элементы «сварки»), обладают переменной толщиной, при определении которой учитываются минимальные размеры сварного шва, а также толщины обечайки и патрубка (рис. 5.5).

Рис. 5.5. Размеры элементов в зоне врезки

Я встречал подходы, где такие переходные элементы (с переменной толщиной) не моделируются, а напряжения снимаются просто с оболочки с отступом дельта + s/2.

Edited April 15, 2022 by Guterfreund

[Guterfreund 71]

Вот еще интересная статья по этой теме: https://filecloud.me/1fvh15hunk6y.html

 

Edited April 15, 2022 by Guterfreund

[AlexArt 236]

@кино84, мой совет - сабмоделинг или получение из расчета сил и моментов и махровый сопромат.

[кино84 32]

Есть некая сводка, в которой модели конечных элементов твердого тела и оболочки (построенные в Abaqus) сравниваются с расчетами NozzlePro и FAST2 на основе документа WRC Bulletin 297. В этой сводке учтена различная геометрия соединения штуцеров с обечайкой. И в этой сводке напряжения снимаются на расстоянии 1/2 толщины обечайки от угла соединения оболочек. Вот скриншот с моим переводом из этой сводки:  

Так вот ни у кого нет документа WRC 297, чтобы уже точно там увидеть пункт, где прописано это расстояние t/2 ??? Чтобы в отчетах для заказчиков ссылаться на конкретный пункт документа.

[Guterfreund 71]

14 минут назад, кино84 сказал:

Так вот ни у кого нет документа WRC 297

https://filecloud.me/bdxh6cgsu3j1.html

@кино84 , если найдете этот пункт в документе, скиньте, пожалуйста, скрин сюда. Мне тоже интересно...

 

[кино84 32]

Большое спасибо! 

[кино84 32]

1 час назад, Guterfreund сказал:

https://filecloud.me/bdxh6cgsu3j1.html

Эту ссылку не качает. Можно перезалить на другой файлообменник??? Например, яндекс диск.

[Guterfreund 71]

59 минут назад, кино84 сказал:

Эту ссылку не качает. Можно перезалить на другой файлообменник??? Например, яндекс диск.

 

https://disk.yandex.ru/i/1si-uo3mmwL_Mw

[кино84 32]

О! Скачалось. Если найду что хотел, то напишу тогда.

[kolo666 253]

23 часа назад, кино84 сказал:

Добрый день, уважаемые коллеги. Прошу помочь со след. вопросом. Опишу. Имеется оболочечная модель штуцера и обечайки. Модель нагружаем давлением и смотрим напряжения. Как известно в углу вылезает концентратор, величина которого часто зашкаливает. А теперь сам вопрос: на каком расстоянии от угла допускается полагать, что напряжения вычислились достоверно. Имею в виду, чтобы не учитывать этот самый концентратор. На вложенной картинке я изобразил искомое расстояние. Читал и ASME BPVC 2019 Section VIII-2  и  WRC Bulletin 429, но там очень много информации и быстро найти ответ не получается (если он вообще есть). Полагаю, что у здешних умных голов имеется такой опыт. Прошу пожалуйста поделиться знаниями.

 

 

Есть такие крутые ребята, я им доверяю - FEA Quiz | Predictive Engineering

 

 

(с) Учитывая характер моделирования пластинчатых элементов, угловая область будет чрезмерно жесткой и будет действовать как концентратор напряжения, поскольку в одном из них две пластины перекрываются. Следовательно, напряжение в углу не является точным. Один из наиболее уважаемых стандартов в отрасли, ASME BPVC, раздел VIII, раздел 2, указывает, что напряжения следует исследовать только вдали от соединения пластин. А именно на расстоянии 1/2 толщины пластины плюс катет сварного шва.

 

Edited April 15, 2022 by kolo666

[AlexArt 236]

@karachun, у вас есть время и желание сделать сравнительный анализ?

[кино84 32]

2 часа назад, kolo666 сказал:

Один из наиболее уважаемых стандартов в отрасли, ASME BPVC, раздел VIII, раздел 2, указывает, что напряжения следует исследовать только вдали от соединения пластин. А именно на расстоянии 1/2 толщины пластины плюс катет сварного шва.

Значит это все-таки где-то в "километровом" ASME III div2 прописано . Осталось найти только где. Спасибо, буду искать.

[kolo666 253]

1 час назад, кино84 сказал:

Значит это все-таки где-то в "километровом" ASME III div2 прописано . Осталось найти только где. Спасибо, буду искать.

Если найдете, дайте знать пожалуйста!

[karachun 2,026]

@AlexArt Нет, извините, я пас.

[AlexKaz 1,629]

Извиняюсь, что вмешиваюсь, ни одна конструкция без швов, фасок и скруглений не исполняется. Влияние радиуса на зону концентратора было в учебниках по сопромату, теории упругости, в книжках по деталям машин, и конечно в Петерсон Р. Коэффициенты концентрации напряжений

Edited April 15, 2022 by AlexKaz

[статист 574]

10 часов назад, kolo666 сказал:

 А именно на расстоянии 1/2 толщины пластины плюс катет сварного шва.

Могу ошибаться, но для оценки hot spot при оценке усталостной прочности используют две точки: полкатета и полкатета + толщина и затем эти значения интерполируют. Но как в ASME не знаю.

А для статической прочности мне кажется все таки, лучше вот так:

16 часов назад, AlexArt сказал:

сабмоделинг или получение из расчета сил и моментов и махровый сопромат.

или вот так

5 часов назад, AlexKaz сказал:

Влияние радиуса на зону концентратора было в учебниках по сопромату, теории упругости, в книжках по деталям машин, и конечно в Петерсон Р. Коэффициенты концентрации напряжений

 

[kolo666 253]

6 часов назад, статист сказал:

Могу ошибаться, но для оценки hot spot при оценке усталостной прочности используют две точки: полкатета и полкатета + толщина и затем эти значения интерполируют. Но как в ASME не знаю.

А для статической прочности мне кажется все таки, лучше вот так:

Это вообще не имеет отношения к теме. Метод Hot Spot для оценки напряжений в сварном шве. И две точки для линейной, три для нелинейной экстраполяции. 

 

А то что сейчас обсуждаем, это для оценки прочности самих пластин. Это как местная и общая прочность. 

6 часов назад, статист сказал:

сабмоделинг

и что он даст? сварку солидами моделить? вообще путь в никуда, напряжения мусор. Если изучали метод Hot Spot, то там солиды используют с целью точнее жёсткость учесть. Не зря же отступают, в самих солидах никто не смотрит. 

 

И вообще странная идея чтобы тупо оценить общую прочность пластин фигачить в каждом Т-образном соединении сабмодель. 

11 часов назад, AlexKaz сказал:

Влияние радиуса на зону концентратора было в учебниках по сопромату, теории упругости, в книжках по деталям машин, и конечно в Петерсон Р. Коэффициенты концентрации напряжений

Чтобы использовать коэффициенты концентрации, нужны напряжения от которых ты будешь отталкиваться. На что коэффициент умножать то будешь? 

 

 

Edited April 16, 2022 by kolo666

[AlexKaz 1,629]

Не умножать, а делить.

Из мкэ находится напряжения в стыке без скруглений, фасок и т.п.

По КД находится вид и форма скругления, фаски, катета шва и т.п. с конкретными цифрами.

Из Петерсона, ТУ, сопромата и т.п. находится к-т концентрации для данного стыка с учётом формы скругления и т.п.

Напряжение из мкэ делится на к-т к-ции -> получаем некое пороговое напряжение.

Вокруш стыка осматривается зона, где мкэ даёт значения напряжений выше предыдущего пункта.