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.

 

Изменено 14 апреля 2022 пользователем кино84
не отобразился текст

[AlexArt 281]

27 минут назад, KorovnikovAV сказал:

А всегда ли? 

 

В ответственных соединениях добиваются вогнутости технологией сварки. Механообработка это или исправление косяков или дополнительное усиление шва (дробеструйка, например).

@AlexKaz, вы все же не дали пояснение по своей методике. Вы нормируете для своих коэффициентов сетку? В противном случае, при разной сетке получаются разные номиналы напряжений в околошовной зоне.

В выше упомянутой статье есть ссыль на другую работу, излагающую ваш подход. Но мне интересен норматив по этому вопросу.

[AlexKaz 1 851]

Предлагаю попробовать при любой для начала. Это называется исследовательская работа. В ней не всегда всё очевидно и заранее известно. Если, конечно, компромисс достигнут и мисс @LazyBitch наконец пересилит в себе гордость и предубеждение перед "тупыми" советскими подходами в моём лице. ;-) При том, что это не я кидаюсь в топиге скриншотами из зарубежных источников. =) Ты или делай, что говоришь про торжество уникальной и неповторимой российской школы, или пример покажи где ты там чего добилась в отрыве от зарубежа... Пока что на ссср и старых механиках всё держится, все "замечательные" коэффициентики почему-то в 19-м-20-м веке считались без компов и проблем не было. А тут в трёх сетках запутались...

Изменено 19 апреля 2022 пользователем AlexKaz

[AlexArt 281]

@AlexKaz, вы лукавите и начинаете вилять. Я не отрицаю, что я могу что-то не понимать. Я вот, например, понимаю такую задачу: дан стержень с нарезанной резьбой, стержень подвергается свободному изгибу. Нет необходимости моделировать стержень с резьбой. Достаточно взять стержень без резьбы и полученные значения напряжений помножить на коэффициент концентрации от резьбы. Но тут легко добиться насыщения в напряжении стержня под изгибом.

Да, какой-нибудь стыковой шов можно посчитать аналогично. Но что делать в случае углового сварного шва? Сама геометрия стыкуемых деталей несет в себе сингулярность.

Не понимаю.

[кино84 32]

Коллеги, рад, что поднятый вопрос перерос в жаркую дискуссию. Хотя от темы немного отклонились. Изначально обсуждали достоверность напряжений в оболочечных моделях (штуцер/обечайка) и без учета концентраторов. 

Информирую: в ASME sec.VIII div2 я так не и не смог найти искомое расстояние. Но и просмотрел еще не все. Некто Lazy Bitch делилась показывала такой рисунок из ASME, но он не отвечает на мой вопрос. Вот он:

 

15.04.2022 в 07:55, Guterfreund сказал:

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

Я оформил перевод по этой действительно полезной статье. Перевод я Вам направляю, там в принципе есть ответ на изначальный вопрос этой темы, он выделен красным. И много всяких полезностей. Перевод делал автоматом на яндексе, разве, что некоторые явные неточности корректировал вручную. Жаль, что в ASME не получается найти конкретный пункт. Я еще поищу...

Перевод.docx

[AlexArt 281]

@кино84, видимо вы пренебрегли моими комментариями на статью. Мой комментарий означает: модель из оболочек не дает адекватных напряжений в зоне концентратора.

Но дело ваше...

[кино84 32]

4 минуты назад, AlexArt сказал:

модель из оболочек не дает адекватных напряжений в зоне концентратора.

Мне не нужна зона концентратора. Мне нужны расстояние, на котором напряжения будут считаться достоверными рядом с зоной концентрации. Бывают же расчеты, где не надо циклику смотреть. Например, расчеты на сейсмику. 

[AlexArt 281]

25 минут назад, кино84 сказал:

Мне не нужна зона концентратора. Мне нужны расстояние, на котором напряжения будут считаться достоверными рядом с зоной концентрации. Бывают же расчеты, где не надо циклику смотреть. Например, расчеты на сейсмику. 

У вас каша. При статике швы считают или аналитически из силовых данных расчета или численно из целой околошевной модели по мембранным и изгибным напряжений.

Или вы вообще не хотите считать сварные швы? Но их наличие в лбом случае скажется на прочности конструкции. И мы опять возвращаемся к выше сказанному.

[кино84 32]

Если мне нужна будет проверка швов, то я проведу субмоделлинг искомой зоны. Меня интересует быстрая проверка в оболочках, без учета концентраторов, если они вдруг повылазят.

Зачем мне это?: бывают требуются поверочные расчеты уже установленного оборудования, на которое надо быстро сварганить расчет (допустим, когда берут старые чертежи, копируют их и выпускают точно такой же аппарат, который уже проработал 20-30 лет). И в таких быстрых расчетах как правило вылезет концентратор, который портит всю картину. Так вот для поэлементой проверки на стат.прочность аппарата (отдельно обечайка, отдельно днище и т.д.) требуется оценка напряжений по категориям сигма1 и сигма1+сигма2 (см.ПНАЭ табл.5.1 и 5.2). Циклику я здесь не рассматриваю, для нее проводится субмоделлинг. 

Также такие расчеты в оболочках полезны мне при расчете на сейсмику (циклику при сейсмике смотреть не нужно). С общей модели снимаешь напряжения отдельно для каждого элемента и сравниваешь с допускаемыми. Не так сложно, не так долго и вполне удобно.

Если аппарат не из АЭС, то можно вообще в ПАССАТ считать. Там тоже реализована поэлементная проверка аналитическими формулами из ГОСТ. Но поверочные расчетные схемы целых аппаратов в ПАССАТ не всегда учитывают всех нагружающих факторов (например колебания воды при сейсмике; суммарное давления на нижние днище аппарата, в зонах где оно опирается на стойки и т.д.). Вот и приходится применять расчеты МКЭ для учета всех факторов. 

Изменено 20 апреля 2022 пользователем кино84

[LazyBitch 275]

1 час назад, кино84 сказал:

Меня интересует быстрая проверка в оболочках, без учета концентраторов, если они вдруг повылазят.

Уважаемый коллега, у вас в профиле указано, что вы работаете в "Астра Нове". Её автор, г-н Белостоцкий, является очень серьезным специалистом в данном вопросе.
https://docplayer.com/129798261-A-m-belostockiy-a-l-potapenko-a-a-aul-k-i-ostrovskiy-zao-nic-stadio-moskva.html
Есть предложение обратиться с данным вопросом в НИЦ "Стадио", а потом обрадовать нас здесь какой-нибудь дээспэшной методикой.

[Guterfreund 75]

17 часов назад, AlexArt сказал:

Мой комментарий означает: модель из оболочек не дает адекватных напряжений в зоне концентратора

 

19 часов назад, кино84 сказал:

и без учета концентраторов

@AlexArt а Вас об этом никто и не спрашивает!

16 часов назад, AlexArt сказал:

У вас каша

Каша, по ходу, у Вас!

19 часов назад, кино84 сказал:

по этой действительно полезной статье

Рад, что пригодилась!

 

Вот еще по этой теме материал того же автора: https://disk.yandex.ru/d/KG8wywr8GQkcKQ

Изменено 21 апреля 2022 пользователем Guterfreund

[Fedor 1 630]

Если наклеить тензодатчики на сварной шов в подобной конструкции и вырезая освободить от напряжений, то в сварном шве датчики обычно показывают напряжения сигмы текучести. Не раз и не два проверял экспериментально в молодости :) 

[кино84 32]

Большое спасибо. Это ж сколько мне теперь переводом заниматься...? ))))

И как автор этой темы нужно подвести некий итог. Ответ на вопрос прописан в переводе статьи (там искомые размеры - это a и b), перевод которой я приложил к сообщению от 20 апр 2022г в 13:18. Всем спасибо за участие!!!

[soklakov 1 485]

19.04.2022 в 16:53, kolo666 сказал:

теперь расскажи какой размер сетки должен быть на таком шве, чтобы получить сходимость? И насколько геометрия такого шва совпадает с КЭМ? 

пластику добавить и будет сходимость.

16.04.2022 в 13:16, kolo666 сказал:

ы делаешь пластирчатую КЭМ и получаешь максимальные напряжения в месте пересечения пластин. Ты начинаешь смотреть в этих местах сходимость по сетке, она есть, но значения такие, что ты хватаешься за голову и увеличиваешь толщины пластин в два раза. Это неправильно, потому что напряжения в этих этих местах мусор, потому что пластинчатая КЭМ в этих местах не описывает корректно геометрию стыка. И вопрос в том, а где смотреть корректно?

раз сходимость есть - не мусор. завышены - ок, в силу не соответсвия жесткости модели реальной. но чего сразу мусор-то)

 

есть так сказать заход с обратного конца.

 

там от ленивой сучки проскакивали картинки из судостроительных рекомендаций к мкэ.

был у нас как-то проект, для регистра переводили, адаптировали и улучшали какой-то похожий документик. импортозамещение, так сказать

 

так вот... при анализе напряжений в оригинальном документе вводились повышающие (!) коэффициенты. то есть допускаемые напряжения оказывались выше предела текучести. но с оговоркой - материал в модели линейный.

только они просто приводили коэффициенты, без пояснений - почему именно такие.

самая веселуха была в свою "улучшенную версию" вставить такие же или немного другие коэффициенты, но с обязательным обоснованием, которое в сам документ, конечно, не вошло.

но смысл обоснования в общем-то был относительно несложный - сравнения линейной оболочечной модели Т-образного соединения оболочек и солид-модели с пластикой и швами. бам, коэффициент готов.

а вот почему их там было два, уже не вспомню, соррян.