Jump to content

Влияние температуры на напряжения


Recommended Posts

Добрый день.

Если в статическом линейном анализе задать температуру, то она влияет на результаты напряжений. Подскажите по каким формулам считается эта зависимость. Просто получаются более достоверные данные, если не задавать температуру, а смотреть предел прочности по табличным данным при данной температуре. Т.е. смотреть напряжения при 20 градусах, и сравнивать их с допустимыми напряжениями при данной температуре.

Как правильно считать такие задачи.

Сталь используется 1.4852, рабочая температура 1000 градусов. При 100000ч предельные напряжения 9МПа.

Edited by elnino
Link to post
Share on other sites


UnPinned posts

Да так и считают, сначала нагревают деталь, потом модель полученную на этом этапе передают для последующих расчётов.

Link to post
Share on other sites
11 минут назад, maxx2000 сказал:

Да так и считают, сначала нагревают деталь, потом модель полученную на этом этапе передают для последующих расчётов.

Я так понял, что распределение температуры по конструкции уже известно (наверно, везде одинаковая). Так что, тепловой расчёт не нужен. Сразу статика с учётом тепловой нагрузки.

37 минут назад, elnino сказал:

не задавать температуру, а смотреть предел прочности по табличным данным при данной температуре

Так нельзя. Вы не учтёте тепловые нагрузки. Нужно именно задать температуру и провести статический расчёт. И при оценке прочности брать характеристики материала при данной температуре.

Учёт тепловой нагрузки учитывается через коэффициент температурного расширения материала. Простейший пример: нагрели защемлённый пруток. В свободном состоянии он бы удлинился, но защемление не даёт и появляются напряжения. Это удлинение можно приложить в статике (без температуры и защемления с одной стороны) и получите напряжение, как с температурой и защемлением с обоих сторон.

  • Хаха 1
Link to post
Share on other sites

@dikovich2 ну как бы неизвестно что за конструкция, может это какой нить п-образный палет с заготовками, который с ними в печку попадает, и который даже пустой при нагреве становится кривым как бык пописал под собственным весом.:pardon:

Кабы схемку аль чертеж — Мы б затеяли вертеж, Ну а так — ищи сколь хочешь, Черта лысого найдешь!

Link to post
Share on other sites

Человек пишет:

54 минуты назад, elnino сказал:

Если в статическом линейном анализе задать температуру...

Т.е., проблема не в том, чтобы найти распределение температуры, а как её учесть в статике. Автор предлагает не прикладывать температуру в статике, а оценить прочность с учётом характеристик материала при заданной температуре.

Link to post
Share on other sites

Вообще-то он спрашивает как правильно считать такие задачи:pardon: Т.е. можно ли обойтись без лишних телодвижений

Link to post
Share on other sites
52 минуты назад, maxx2000 сказал:

@dikovich2 ну как бы неизвестно что за конструкция, может это какой нить п-образный палет с заготовками, который с ними в печку попадает, и который даже пустой при нагреве становится кривым как бык пописал под собственным весом.:pardon:

Кабы схемку аль чертеж — Мы б затеяли вертеж, Ну а так — ищи сколь хочешь, Черта лысого найдешь!

Змеевик из нержавейки в печке.

1 час назад, maxx2000 сказал:

Да так и считают, сначала нагревают деталь, потом модель полученную на этом этапе передают для последующих расчётов.

Как это сделать по шагам? Если я делаю статический расчет и задаю температуру, то у меня змеевик просто течет и там запаса прочности на 0,5МПа остается, в жизни это не так.

 

1 час назад, dikovich2 сказал:

Я так понял, что распределение температуры по конструкции уже известно (наверно, везде одинаковая). Так что, тепловой расчёт не нужен. Сразу статика с учётом тепловой нагрузки.

Да, температура стенок змеевика измерена и примерно 1000 градусов при максимальной рабочей температуре этой стали - 1100.

Edited by elnino
Link to post
Share on other sites

А змеевик пустой?

И почему ты решил что нагревая железку до 1000 градусов она не станет как сопля на ветру? В жизни как раз так и есть :smile:

Даже холодная железка достаточной длинны при температуре 20 градусов согнётся под собственным весом.

Link to post
Share on other sites
1 минуту назад, maxx2000 сказал:

А змеевик пустой?

И почему ты решил что нагревая железку до 1000 градусов она не станет как сопля на ветру? В жизни как раз так и есть :smile:

В жизни по змеевику идет охлаждающий газ с температурой примерно 700 градусов.

Link to post
Share on other sites

Ну теперь сам догадаешься или нет, почему у тебя труба стекает?

Она у тебя греется до бесконечности, а должна охлаждаться потоком газа, т.е. должен существовать теплообмен между стенками трубы и потоком газа.

На входе у тебя для газа скорость и температура, на выходе давление. Поправьте если ошибаюсь

Edited by maxx2000
Link to post
Share on other sites
3 минуты назад, maxx2000 сказал:

Ну теперь сам догадаешься или нет, почему у тебя труба стекает?

Она у тебя греется до бесконечности, а должна охлаждаться потом газа, т.е. должен существовать теплообмен между стенками трубы и потоком газа.

Так там же задается устоявшаяся стационарная температура, и эксперимент дает устоявшуюся температуру стенок 1000 градусов.

 

Link to post
Share on other sites
16 минут назад, elnino сказал:

меня змеевик просто течет

Например, в атомных нормах (ПНАЭ Г) номинальные допускаемые напряжения при температурной нагрузке до 2-х пределов текучести.

Link to post
Share on other sites

Т.е. газ стоит на месте, а не протекает сквозь трубу? Получается замкнутая система, т.е. нет отвода тепла от змеевика

Edited by maxx2000
Link to post
Share on other sites

Решайте сопряженную нестационарную задачу теплообмен + нагрузки. Начальное состояние - комнатная температура, граничные условия - охлаждение изнутри, нагрев снаружи + закрепления. Время расчета - до выхода на стационар. Свойства материалов - зависимости от температуры, в том числе и предел упругости. В PrePoMax можно решить.

  • Чемпион 1
Link to post
Share on other sites
3 минуты назад, green_fly сказал:

Решайте сопряженную нестационарную задачу теплообмен + нагрузки

Зачем, если автор пишет, что температура устоявшаяся? Задача стационарная.

Edited by dikovich2
Link to post
Share on other sites
6 минут назад, maxx2000 сказал:

Т.е. газ стоит на месте, а не протекает сквозь трубу? Получается замкнутая система, т.е. нет отвода тепла от змеевика

Газ течет, получается теплообменник, внутри газ 700 градусов, снаружи печка. Но при эксперименте замерена устоявшаяся температура стенок змеевика 1000 градусов, почему тогда нельзя задать это как граничное условие?

4 минуты назад, green_fly сказал:

Решайте сопряженную нестационарную задачу теплообмен + нагрузки. Начальное состояние - комнатная температура, граничные условия - охлаждение изнутри, нагрев снаружи + закрепления. Время расчета - до выхода на стационар. Свойства материалов - зависимости от температуры, в том числе и предел упругости. В PrePoMax можно решить.

Да я ее и решаю в FlowSimulation, но хочется упростить расчет, задав граничными условиями температуру и давление.

Link to post
Share on other sites

Чтобы понять, как тепловое расширение влияет на трубку, геометрия которой нам известна при комнатной температуре.

  • Нравится 1
Link to post
Share on other sites
Только что, maxx2000 сказал:

@elnino 700 градусов на входе?

Средняя примерно, на входе 590, на выходе 850.

Link to post
Share on other sites

При разных температурах снаружи и внутри трубки в материале самой трубки будет перепад температур (логарифмическая зависимость).

Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.



×
×
  • Create New...