Примеры расчетов на циклическую прочность по ПНАЭ Г-7-002-86 с применением Ansys WB Static structural

[кино84 32]

Добрый день, уважаемые коллеги. Ни у кого нет расписанного примера расчета цикл.прочности по ПНАЭ Г-7-002-86 ???

В WB в Static structural я планирую получать максимальные напряжения в местах их концентрации. И далее эти напряжения уже подставлять в формулы ПНАЭ в п.6 "РАСЧЕТ НА ЦИКЛИЧЕСКУЮ ПРОЧНОСТЬ", либо в формулы приложения 12 "УПРОЩЕННЫЙ РАСЧЕТ НА ЦИКЛИЧЕСКУЮ ПРОЧНОСТЬ" для определения допускаемого количества циклов. Речь идет не о применении инструментов ANSYS Motion Fatigue, не путайте.

Если у кого-нибудь есть отчеты или примеры по таким расчетам, то поделитесь пожалуйста. Буду весьма благодарен.

[кино84 32]

9 минут назад, Bonus сказал:

но вот как их  выделить от локальных

Так это прописано в ПНАЭ и в ASME.

12 минут назад, Bonus сказал:

Из оболочки мы можем вытащить три напряжения по толщине

Про это я вчера еще написал.

16 минут назад, Bonus сказал:

с вашим подходом все нормально

Спасибо. Чувствую теперь себя поувереннее)))

[LazyBitch 275]

31 минуту назад, Bonus сказал:

LazyBitch  в приличных нормах прочности сеточная сходимость нормируется

Укажите, пожалуйста, номер норматива(вов) . С удовольствием поизучаю. 

[Bonus 70]

17 минут назад, кино84 сказал:

Так это прописано в ПНАЭ и в ASME.

В вашем примере можно было получить результирующие силы, в ансисе по секуще плоскости, из них получить реакции и по реакциям получить F/A +M/Z + cap end force (DP/4t) это и была бы мембрана. Напряжение изгиба primary для трубы как такового нет. Т.е. задачу можно было решать по балочной модели. Также есть PL это стандартный случай перехода цилиндры с конусом. Но в практике бывает сложнее. Вообще, все что очевидно можно и нужно считать вручную.

[Bonus 70]

2 минуты назад, LazyBitch сказал:

Укажите, пожалуйста, номер норматива(вов) . С удовольствием поизучаю. 

Нормы прочности которые я имею в виду это внутренние стандарты предприятия или проекта.

Коды - общераспространенные стандарты для стран(ы) в целом, более консервативны и мало содержать информации по FEM построению. Но и нормы прочности и коды, говорят нам о том, что ответственность за принятое решение по построенной модели и в том числе сетки, лежит все равно на исполнителе. Однако, рекомендации такие, проверять на сетках разной плотности.

Что я хочу сказать, что построение сетки это не скелет в шкафу, это инструмент которым мы пользуемся и нам надо доказать в разделе верефикация отчета, что мы им пользовались правильно.

В книге по FEM Зенкевича, я когда то читал о теореме схождения решения FEM к точному при уменьшении плотности сетки. Собственно у нас вопрос звучит так, где остановится при сгущении сетки.

[LazyBitch 275]

23 минуты назад, Bonus сказал:

Нормы прочности которые я имею в виду это внутренние стандарты предприятия или проекта.

Коды - общераспространенные стандарты для стран(ы) в целом, более консервативны и мало содержать информации по FEM построению. Но и нормы прочности и коды, говорят нам о том, что ответственность за принятое решение по построенной модели и в том числе сетки, лежит все равно на исполнителе. Однако, рекомендации такие, проверять на сетках разной плотности.

коллега, не морочьте, пожалуйста, голову людям. Выше вы предельно авторитетно и чётко заявили про нормирование сеток

Скрытый текст

1 час назад, Bonus сказал:

приличных нормах прочности сеточная сходимость нормируется. Например так, при сгущении сетки в два раза разница в решении должна быть не более 10%.

 

Норма (правило) — правило или предписание, действующее в определённой сфере и требующее своего выполнения. Под нормой или нормативом подразумевают отраслевой стандарт, руководящий документ или методику. Не внутренний стандарт предприятия, на который вы сейчас пытаетесь съехать, а отраслевой документ.
Код - это иностранный вариант нормы. Нормы и коды - это одно и тоже. Давайте не будем уходить вширь, рассуждая про ответственность и прочее. Предлагаю уничтожить всех скелетов путём изучения раздела "Сеточная сходимость" из вашего технического отчёта. Выложите, пожалуйста, нам на суд, будьте так любезны.

Изменено 7 июня 2022 пользователем LazyBitch

[Bonus 70]

10 часов назад, LazyBitch сказал:

 Под нормой или нормативом подразумевают отраслевой стандарт, руководящий документ или методику.

Вы ищете проблемы, вместо того что бы искать решение. Вы сами подняли вопрос о сходимости сетки. И на этот вопрос есть ответ и это не скелет в шкафу. Если Вас что то смущает строите более подробную модель.

Теперь дайте мне четкое определение норм прочности по стандарту, то что норма прочности это стандарт. Я всегда считал, что стандарт закрепляет нормы прочности в части обязательных минимальных требований, но стандарт не закрепляет в части достаточных требований для решения задачи. Поэтому в стандартах есть фразы типа:

The Committee recognizes that tools and techniques used for design and analysis change as technology progresses and expects engineers to use good judgment in the application of these tools. The designer is responsible for complying with Code rules and demonstrating compliance with Code equations when such equations are mandatory. The Code neither requires nor prohibits the use of computers for the design or analysis of components constructed to the requirements of the Code. However, designers and engineers using computer programs for design or analysis are cautioned that they are responsible for all technical assumptions inherent in the  rograms they use and the application of these programs to their design.

Поэтому, в отрасли или на предприятии разрабатывают дополнительные нормы, правила и методички, которые расширяют нормы используемые при проектировании изделия. Что касается разницы между кодом и стандартом, то у нас принято называть все что выпустило государство стандартом, т.е. то что нам дано выше. За рубежом этому понятию больше подходит код. Так как встречал когда внутреннюю методичку называли стандартом, но все понимали разницу между стандартом и кодом. Однако еще раз, Вы требуете от меня ссылок на стандарты, но при этом ваши заключения на них не ссылаются.

 

[кино84 32]

11 часов назад, Bonus сказал:

вашем примере можно было получить результирующие силы, в ансисе по секуще плоскости, из них получить реакции и по реакциям получить F/A +M/Z + cap end force (DP/4t) это и была бы мембрана.

Когда мы рассчитали в солидах, то выявление нап-ий по категориям сигма1 (мембранное) и сигма2 (мембр+изг) не составляет труда, т.к. в ансисе есть инструмент линеаризации.

 А вот, когда мы рассчитываем в оболочках, то ансис не покажет нап-ия по категориям сигма1 и сигма2. Ансис может выдать только составляющие тензора мембранных (s11m, s22m, s12m) и изгибных (s11b, s22b, s12b) напряжений. Вот эти:

 

И далее нужно определить эквивалентные напряжения s1-s3 (требование ПНАЭ п.1.2.15 стр.17) отдельно для мембранных составляющих и отдельно для суммы мембранных+изгибных. Формулу для приведения к эквивалентным напряжениям берем из плоского напряженного состояния. Для определения сигма1 (мембранное) я брал такую формулу:

Где сигма а = s11m, сигма b = s22m, Тау а = s12m (это для мембранных по категории сигма 1).

А для определения сигма2 (мембр+изг) я писать не буду. Устал слегка. Может позже, если кому надо)))

 

Покритикуйте меня пожалуйста, если я в чем-то не так разобрался!!!

 

Вот ссылка на видео от КАДФЕМа по вышесказанному. Там на минуте 9-10 это написано.

Расчеты по нормам атомной промышленности ПНАЭ, ASME линеаризация напряжений - YouTube

Еще есть 2ая часть этого видео. Там вебинар про тоже самое, но уже с сейсмикой. Во 2м видео на минуте 14-15. Расчеты по нормам атомной промышленности (ПНАЭ, ASME): получение комбинированного НДС - YouTube

Изменено 8 июня 2022 пользователем кино84

[Bonus 70]

Цитата

И далее нужно определить эквивалентные напряжения s1-s3

Здесь S1 и S3 это принципал стресс, т.е. главные напряяжения. Т.е. мы разворачиваем тензор напряжений в точке так что бы не было касательных напряжений и получает три нормальных только. По сути тот же тензор но в удобном виде. Т.е. природа та же что и Sx Sy ... Txy

Цитата

А вот, когда мы рассчитываем в оболочках, то ансис не покажет нап-ия по категориям сигма1 и сигма2.

Мембранное это другое. Это если взять некоторое сечение по толщине и любое напряжение, в нашем случае эквивалентное (которое может быть и фон Мизес и Треска). И из эпюры напряжений вытаскиваем постоянную компоненту. Тоже самое с изгибом, вытаскиваем линейную часть минус мембрана.

Для того что бы был график нормальный, нужно несколько точек. Каждая точка это степень свободы графика. Чем больше точек тем больше нелинейность и кривизну графика можно поймать. Т.к. если у вас один солид по толщине, то график (эпюра) в принципе будет линейным. Вообще лучше от 4х элементов, да и в ASME BPV есть рисунок4 сетки с 4мя элементами по линеаризации напряжений. Это к отсылке на нормы))).

С оболочками. Если не использовать слои. То мы получим три точки извлечения напряжений верх, низ и середина. Собственно вопрос что на них можно построить? Я поэтому и сразу написал. Да можно прикинуть на мембрану и бендинг. Но учитывайте то, что это может быть более консервативно, т.е. нелинейный пик, может интерпретироваться как размах изгиба.

Кадфемовское видео когда то смотрел. С точки зрения норм у меня были вопросы (но я не изучаю атомные норма РФ), а с точки зрения Ансис очень полезное. Если нужно посмотреть конкретно укажите точное время видео и вопрос.

[ДОБРЯК 602]

37 минут назад, кино84 сказал:

по категориям сигма1 (мембранное) и сигма2 (мембр+изг)

Вы написали определение, а потом пишите

 

38 минут назад, кино84 сказал:

А вот, когда мы рассчитываем в оболочках, то ансис не покажет нап-ия по категориям сигма1 и сигма2.

Ансис вам сразу покажет и сигма1 (мембранное) и сигма2 (мембр+изг). Ничего вычислять не надо. 

Классический Ансис серьезная программа.

[кино84 32]

В оболочках ansys WB не показывает сигма 2 (мемб+изгиб) я не находил. Я имею в виду локальные зоны. В оболочках можно снять str.intensity, но насколько я понимаю помимо мембр. и изгиб. составляющих там будут и пиковые (остаточные) напряжения.

5 минут назад, ДОБРЯК сказал:

Классический Ансис серьезная программа.

Если Вы имеете в виду классический Ansys со старым интерфейсом, то про него я ничего сказать не могу. Может там и можно с оболочек снять сигма2. 

[LazyBitch 275]

53 минуты назад, Bonus сказал:

Вы ищете проблемы, вместо того что бы искать решение.

Вы просто запомните, что код и норма - это одно и то же.
Принципиальное отличие нормы в том, что когда дело дойдет до суда, то судья будет рассматривать ваши действия/решения/расчёты на предмет соответствия общим и/или отраслевым нормам (ГОСТ, СП, РД, Правила РС, ПНАЭ и т.п.). Но вам никогда не приклеят СТО и СТП от чужого предприятия, даже если оно точно такой же отраслевой специфики.

 

58 минут назад, Bonus сказал:

Вы сами подняли вопрос о сходимости сетки.

разве?

Скрытый текст

15 часов назад, кино84 сказал:

1.Сперва я строю обол.модель сосуда и добиваюсь сеточной сходимости.

 

Повторно прошу просветить нас, как лично вы решаете вопрос сеточной сходимости. Очень хочется посмотреть на соответствующий раздел из вашего технического отчёта. Опубликуйте его, пожалуйста, он же не содержит никакой коммерческой информации. Ну, или хотя бы ваш СТО/СТП, в котором детально изложена методика сеточной сходимости.

[кино84 32]

12 минут назад, Bonus сказал:

Если нужно посмотреть конкретно укажите точное время видео и вопрос

Спасибо. Я у Вас спрошу, конечно. Может позже.

[LazyBitch 275]

13 минут назад, ДОБРЯК сказал:

Ансис вам сразу покажет и сигма1 (мембранное) и сигма2 (мембр+изг). Ничего вычислять не надо. 

Классический Ансис серьезная программа.

так это и ВБ, скорее всего, можно вывести через user results

[ДОБРЯК 602]

5 минут назад, кино84 сказал:

В оболочках ansys WB не показывает сигма 2 (мемб+изгиб)

А какие напряжения показывает ВБ в оболочках?

[кино84 32]

 

1 минуту назад, ДОБРЯК сказал:

А какие напряжения показывает ВБ в оболочках?

Сигма 2 по ПНАЭ  это суммированная мембранная и изгибная составляющая. А где же в ансисе опция, чтобы такую комбинацию получить? Если Вы знаете, то поделитесь пожалуйста. А так для получения комбинации сигма2 приходиться использовать user defined results.

Уважаемые @ДОБРЯК  и @Bonus подскажите пожалуйста. Правильно ли я привожу составляющие тензора мемб и изг напряжений к эквивалентным s1-s3 ???!!! Имею в виду правильность применения формулы:

То, что расписано мною в предыдущем сообщении с картинками. 

[Bonus 70]

3 минуты назад, кино84 сказал:

В оболочках ansys WB не показывает сигма 2 (мемб+изгиб) я не находил. Я имею в виду локальные зоны. В оболочках можно снять str.intensity, но насколько я понимаю помимо мембр. и изгиб. составляющих там будут и пиковые (остаточные) напряжения.

Если Вы имеете в виду классический Ansys со старым интерфейсом, то про него я ничего сказать не могу. Может там и можно с оболочек снять сигма2. 

сигма 2 (мемб+изгиб) и не будет указано. Это должны Вы сами сложить. Это следующий шаг. Вы должны сами определить. Также как и сами прикинуть где Primary local membran где Secondary этого ANSYS не сделает, вторичное напряжение вообще по расчетным случаям можно выделить. Также как общее повышение напряжения в зоне концентрации может поднять мембрану. Таким образом это не будет primary. Т.е. линерезация это инструмент работы с графиком, а не определение категории напряжений. Т.о. я сказал что primary останется тем же, но если сдвинуть сечение графика мембрана будет другой в зоне концентрации.

Когда мы соотносим с допускаемым 1*Sigma мы говорим о первичной мембране (Pm по ASME). Когда мы говорим о 1,3Sigma (1.5Sigma по ASME) мы говорим о мемб+изгиб (PL+Pb) либо о локал мембране (есть ли в атомных нормах такое не знаю в ASME это PL). Так вот отличить Pm от PL ансис не сможет, какой бы крутой программа не была.

[ДОБРЯК 602]

4 минуты назад, кино84 сказал:

Сигма 2 по ПНАЭ  это суммированная мембранная и изгибная составляющая. А где же в ансисе опция, чтобы такую комбинацию получить?

Программа сумму выдает сверху и снизу.

[Bonus 70]

Цитата

разве?

 

Вот здесь:

Цитата

Критерии сеточной сходимости не нормируются. Об этом, вроде бы только в ГОСТах "Численное моделирование" есть весьма общее упоминание.

Где ссылка на стандарт или код определяющий это:

Цитата

Вы просто запомните, что код и норма - это одно и то же.

 

[ДОБРЯК 602]

Напряжения сверху и снизу это сумма мембранных и изгибных напряжений сверху и снизу оболочки.

[статист 608]

@кино84 с оболочками пиковых напряжений Вы не получите (если они Вам нужны).