Расчёт на сейсмостойкость

[hetzzz 0]

Здравствуйте. Я проектирую модель дымососа ДН-19 в сейсмостойком исполнении для последующего анализа, который по идее должен заключаться в моделировании воздействия подземного толчка на модель. И всвязи с этим возникает вопрос у меня (в SW работаю недавно, и ещё много-много-много не знаю, к сожалению) - какой тип исследования подойдёт для подобной задачи? А если именно такого нет, то может, хотя бы приближённо можно смоделировать?

САПР - SolidWorks 2010 Premium.

Буду вам очень признателен за советы.

[_DS 45]

САПР - SolidWorks 2010 Premium.

Для подобного расчета нужен SolidWorks Simualtion Premium

[Fedor 1,645]

Приложите горизонтальное ускорение в соответствии с бальностью. Для девятки 0.4* g в ортогональном горизонтальном направлении 0.7 *0.4*g , в вертикальном 0.3*0.4 g Можете еще на какой-нибудь небольшой коэффициент надежности умножить. Точно не упадет :)

[Влад. 7]

Приложите горизонтальное ускорение в соответствии с бальностью. Для девятки 0.4* g в ортогональном горизонтальном направлении 0.7 *0.4*g , в вертикальном 0.3*0.4 g Можете еще на какой-нибудь небольшой коэффициент надежности умножить. Точно не упадет :)

Где вы на все свое ЖБ демпфирование берете?

[Paltuss 1]

Для атомного оборудования подходят так.

Подземные толчки возмущают до 33 Гц. Так что начать надо с расчета собственных частот изделия, если получится выше - то можно решать статическую задачу со спокойной совестью. Если ниже - надо думать.

Дымосос, видимо, крепится к строительным конструкциям, так что ускорение основания зависит от высотной отметки и тп.. для АЭС в этом случае проектантом даются поэтажные спектры отклика. Если он стоит где-то невысоко (а с чего бы ему стоять высоко, они часто вообще на отрицательных отметках), то наверно будет ускорение основания как у грунта. И тогда можно принять значения для 9 баллов, как и посоветовал Федор.

ПС. А трубопроводная арматура у нас считается на 3g, если "висит" на трубопроводе.

[Fedor 1,645]

Где вы на все свое ЖБ демпфирование берете?

Учет гибкости приводит к понижению действующих нагрузок за счет запаздывания по времени. Пускай будет запас побольше, я обычно думаю. Не тот случай чтобы экономить, чистая совесть без возможных трупов тоже большая ценность.

"начать надо с расчета собственных частот изделия" - тут вопрос с землей или без земли, с модулем бетона начальным или эффективным...

" трубопроводная арматура у нас считается на 3g, если "висит" на трубопроводе" - это в горизонтальной или вертикальной плоскости?

Физически что учитывают такой факторизацией, болтанку кабелей?

[Paltuss 1]

Задают 3g по горизонтали и 2g по вертикали. Физика - насколько я помню, трубопроводные системы проектируют так, чтобы ускорения были не больше вот этих значений на любой высотной отметке. Поэтому оборудование, которое будет болтаться на трубопроводах, должно выдерживать эти нагрузки (и не разрушать сам трубопровод своими колебаниями).

А про расчет СЧ системы "изделие+основание" я думал, но как тут быть? мы же машиностроители, проектируем железку, которая будет вообще говоря установлена на опору неизвестной конфигурации. На чем там будет крепиться дымосос автора темы - непонятно, как считать СЧ вместе с основанием - тоже непонятно.

[Fedor 1,645]

В условиях неопределенности логично ориентироваться на худшее из возможного, чтобы мир был лучшим из возможного - так Лейбниц велел. Ни к чему выделяться из основы вариационных принципов

[Paltuss 1]

И не поспорить.

А в ваших домиках на грунте - самый худший случай это что?

[Fedor 1,645]

Торфяник какой-нибудь :)

А самое поганое когда разные. Например скала и насыпной рядом. И на всем этом домик. Треснет и к гадалке ходить не надо

[Paltuss 1]

Вот, сейчас практическую задачу делаю.

Изделие жесткое (СЧ выше 40 Гц). Дан спектр отклика, в котором самая суровая тряска в области 6-8 Гц.

(а если бы был не дан, то есть обобщенный в ГОСТ 30546.1-98, для АЭСовских дел есть РТМ 108.020.37-81 с синтетической акселерограммой СА-482 и её спектром),

Предположил самое плохое - что СЧ системы вместе с изделием будет порядка этих самых 6-8 Гц. Взял соответствующие компоненты ускорения из спектра - то есть хуже уже и быть не может (демпфирование тоже по минимуму).

Ну и там дальше арифметика - вычислить инерц. силы, моменты, проверить сечения.

В принципе, и 3D особо не надо.. так, для красоты.

Edited July 6, 2011 by Paltuss

[Fedor 1,645]

Ускорения то сколько получились?

[Paltuss 1]

Да там ерунда. ПЗ 6 баллов, на спектре отклика с демпфированием 2% максимум меньше 1,5g. Отметка около +15.

[cser 2]

В продолжение темы - задачу поставили, а я упорно не понимаю.

Нужно проверить сейсмостойкость ТА по ГОСТ 30546.1. Приваривается к трубопроводу за два патрубка, опор не имеет, первая частота больше 30 Гц.

 

Если подтверждать по атомным нормам НП-068-05, логика кажется такой: никакая труба не раскачивается больше 3⋅g, а если и раскачивается, то человек, устанавливающий нашу ТА, в курсе, что арматура считается на 3⋅g. Т.е. просто делаем квазистатический расчет на 3g в горизонтальном и 2g в вертикальном направлении.

 

А с арматурой общего назначения как быть?
1. Брать максимально возможные ускорения на трубопроводе? - Так у меня по ГОСТ 32388 с разными коэффициентами получается от 3g до 7g.

2. Считать как будто привязана к перекрытию этажа повыше (0.5⋅g⋅2.5=1.25⋅g)? - А как "пользователь" поймет насколько надо колебания трубопровода ограничивать?

3. Считать как на удвоенные нагрузки как будто промежуточная конструкция (трубопровод) не имеет резонансов (0.5⋅g⋅2=1⋅g)? - Так трубопровод неизвестен, может имеет резонансы.

 

В общем, что означает строчка "СООТВЕТСТВУЕТ ТРЕБОВАНИЯМ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ ГОСТ 30546.1-98, ГОСТ 30546.2-98, ГОСТ 30546.3-98 (исполнение сейсмостойкости 9 баллов по шкале MSK-64)" в сертификате на какой-нибудь кран шаровый?

[Jesse 993]

1 час назад, cser сказал:

Если подтверждать по атомным нормам НП-068-05, логика кажется такой

 

1 час назад, cser сказал:

квазистатический расчет на 3g в горизонтальном и 2g в вертикальном

если внимательно почитать, то логика там в зависимости от первой собственной частоты.. и квазистатика канает только в случае 1-й СЧ > 30 Гц

 

1 час назад, cser сказал:

А с арматурой общего назначения как быть?

я обычно тот же 30546 гост использую,

вот такой вот спектр ответа для 2% , задаю его в Response Spectrum. Можно взять и 5% кривую, но это обычно определяется заказчиком. Но Если вообще никакой инфы нет и конструкция преимущественно сварная с небольшим количеством метиза, то лучше взять 2%.
Если СЧ много выше 30 Гц, то можно взять просто ускорение нулевого периода в квазистатике да и всё. Разницы со спектралкой быть не должно.

[cser 2]

@Jesse
Да, в НП-068-05 много интересного написано про частоты, но мне хотя бы со случаем f1 > 30 Гц разобраться (для объекта расчета это условие выполняется)

 

Про использование ГОСТ 30546 и про задание спектра ответа можно поподробнее?

- Это Вы задали его для линейно-спектрального анализа арматуры?
- Это изделие на трубе висит или крепится к перекрытию? - если к перекрытию, то все понятно, не понятно только что мне со своей арматурой делать :)

- Если висит, то по фланцам закрепили или кусок трубы еще откуда-то добавили?
- То что для первого этажа расчет - это в ТЗ было или по умолчанию можно так делать?
 

У меня нет опор просто, труба неизвестно какая. Хочется понять, что люди имеют в виду под сейсмостойкостью арматуры отдельно от места установки "для сертификации".
Может НП-068-05 использовать, но разве так можно для арматуры общего назначения?

[Jesse 993]

17 часов назад, cser сказал:

- Это Вы задали его для линейно-спектрального анализа арматуры?

так точно
 

17 часов назад, cser сказал:

- Это изделие на трубе висит или крепится к перекрытию? - если к перекрытию, то все понятно, не понятно только что мне со своей арматурой делать :)

неважно как крепится. 
 

17 часов назад, cser сказал:

- Если висит, то по фланцам закрепили или кусок трубы еще откуда-то добавили?

 

17 часов назад, cser сказал:

У меня нет опор просто, труба неизвестно какая. Хочется понять, что люди имеют в виду под сейсмостойкостью арматуры отдельно от места установки "для сертификации".

подразумевается что жёсткость труб много выше жёсткости арматуры. /В таком случае трубы можно "выкинуть" из расчёта и заменить заделками или нагрузками. Под этим и подразумевается "независимость от места установки". То есть арматурину вашу можно взять и поставить на другую станцию, короче, воткнуть в любую другую систему трубопроводов.

 

17 часов назад, cser сказал:

Может НП-068-05 использовать, но разве так можно для арматуры общего назначения?

лучше не надо. В НП помимо сейсмических ускорений задаются стационарные нагрузки от веса трубопроводов, сила и изгибающий момент. Они очень завышенные, как правило.. атомные нормы в принципе более строгие. Зачем вам туда лезть? СКазали считать по общепромышленным стандартам - считайте.

Я обычно сначала считаю в статике: закрепляю с одной стороны, нагружаю силой и моментом по НП с другой (у меня как раз атомные нормы).
Затем считаю модальник и спектралку с закреплениями с обоих сторон и комбинирую результаты со статикой.
Вообще-то так делать не совсем корректно, но что ж поделать..

Edited Saturday at 12:55 PM by Jesse

[cser 2]

5 часов назад, Jesse сказал:

подразумевается что жёсткость труб много выше жёсткости арматуры

Когнитивный диссонанс. Интуиция и то что сейчас пытаюсь считать, говорят, что жесткость справа не на 5%…15% меньше, а в разы:

Да даже если реально трубопровод жесткий - арматура же не сбоку приклеена, а между труб зажата - от длины труб момент на арматуре будет зависеть.
Это если впритык к арматуре стоят 2 мертвые опоры, то да - тут никаких сомнений, что трубопровод не влияет.

 

Либо я Вас неправильно понял, либо мне придется серьезно пересматривать свои представления.

 

6 часов назад, Jesse сказал:

Я обычно сначала считаю в статике: закрепляю с одной стороны, нагружаю силой и моментом по НП с другой (у меня как раз атомные нормы).
Затем считаю модальник и спектралку с закреплениями с обоих сторон и комбинирую результаты со статикой.
Вообще-то так делать не совсем корректно, но что ж поделать..

Ну да, интуитивно кажется, что что-то тут не так, а как по нормальному - неясно.

[Jesse 993]

3 часа назад, cser сказал:

Когнитивный диссонанс. Интуиция и то что сейчас пытаюсь считать, говорят, что жесткость справа не на 5%…15% меньше, а в разы

ну, в расчётах колебаний составители НП наверняка закладывали тот факт, что на наиболее низкой частоте будут происходить именно колебания привода арматуры на бугеле, и именно на эту форму/частоту колебаний следует ориентироваться.

 

3 часа назад, cser сказал:

интуитивно кажется, что что-то тут не так, а как по нормальному - неясно.

диссонанс в основном в том, что (как это зачастую бывает) нормативку пишут под ручные аналитические расчёты. Вот вручную понятно просто силу/момент приложил, и находишь суммарные напряжения в патрубке арматуры M/W+F/A.
А для расчёта в МКЭ нужны граничные условия, закрепления.
Получается реально такая нелепость, что в динамике нужно считать с жёстко защемлёнными патрубками, а статике закреплять один конец, нагружая другой моментом, и потом всё это дело комбинировать.

Тем не менее существует красивый способ как всё это дело перебдеть в МКЭ.. товарищ @Orchestra2603почти с год тому назад предложил элегантный способ посчитать линейном динамическом анализе: то бишь по прикладываем с двух сторон силу/момент (как оно по факту и есть), и считаем в динамике на основе модальной суперпозиции без закреплений. Возможно, придётся много частот учесть.. но способ рабочий, проверил в Ансисе и Солиде))

Но вам оно пока не надо. Сделайте пока просто статику и спектралку отдельно.
Под ускорениями в основном страдает бугель из-за того что привод колбасит, под нагрузками от присоединяемых труб - врезка патрубков в корпус.
Решите сначала простую задачу, и затем усложняйте потихоньку..

[cser 2]

Окей, то, что колебания привода на бугеле будут существенными по сравнению с трубопроводом я могу представить. Для некоторых случаев.
Пока пытаюсь переварить эту информацию.