Как правильно задать нагрузку?

[antoha398 0]

Всем добрый день!

Мне надо посчитать на прочность патрубок теплообменника (см. вложение). Внутри через него протекает воздуха от прямоугольного сечения к круглому с давлением 4.5 атм (0.45 МПа).

С расчетами на прочность особо не сталкивался вот и возник вопрос как правильно задать нагрузку действующую от потока.

Т.е. в каком направлении она будет действовать на поверхность: вдоль течения потока воздуха или перпендикулярно поверхности?

[ccc44 53]

Задачка интересная для начинающего. Скорость воздуха, надо думать, небольшая, и перепад давлений тоже. Для оценки конструкции можно считать патрубок нагруженный постоянным статическим давлением, которое действует по нормали к поверхности. А результат будет зависеть в первую очередь от условий закрепления патрубка по контуру. Если, например, прямоугольный контур жестко закрепить, получится вот такая красивая картинка:

[antoha398 0]

Задачка интересная для начинающего. Скорость воздуха, надо думать, небольшая, и перепад давлений тоже. Для оценки конструкции можно считать патрубок нагруженный постоянным статическим давлением, которое действует по нормали к поверхности. А результат будет зависеть в первую очередь от условий закрепления патрубка по контуру. Если, например, прямоугольный контур жестко закрепить, получится вот такая красивая картинка:

большое спасибо, Вы очень помогли! =)

Появился еще один вопрос:

патрубок сваривается из двух половин. Как правильно учесть влияние шва прочность?

Изменено 18 декабря 2011 пользователем antoha398

[ccc44 53]

Появился еще один вопрос:

патрубок сваривается из двух половин. Как правильно учесть влияние шва прочность?

Вы сначала определитесь: держит ли патрубок заданной толщины нагрузку 4,5 атм. Если шов попадает в зону максимальных напряжений, то это еще не значит, что разрушение произойдет именно по шву. Например, утолщение в зоне шва приведет к тому, что патрубок лопнет по основному металлу, рядом со швом.

[antoha398 0]

Провел расчет для толщины стенки 2 мм, закреплял патрубок с двух сторон (по прямоугольной и круглому сечениям). Результат во вложении.

Я так понял сварку считать нет необходимости?!

Мне как профану можете объяснить на какую теорию прочности сослаться если от дипломной комиссии поступит такой вопрос? =)

[ccc44 53]

Я так понял сварку считать нет необходимости?!

Мне как профану можете объяснить на какую теорию прочности сослаться если от дипломной комиссии поступит такой вопрос? =)

На эпюре должен быть предел текучести материала. Видимо он у Вас не задан в свойствах. Если это углеродистая сталь - критерий von Mises. Не плохо приложить эпюру запаса прочности. Ослабление в зоне шва можно учесть увеличением запаса прочности. Шов, наверное лучше считаь вручную.

Если есть параметры потока (давление на входе и на выходе) - можете уточнить нагрузки, взяв их из Flow Simulation.

[antoha398 0]

На эпюре должен быть предел текучести материала. Видимо он у Вас не задан в свойствах. Если это углеродистая сталь - критерий von Mises.

Материал 12Х18Н10Т, в свойствах предел текучести задан (270 МПа), но не знаю почему он не отображается на легеде.

Не плохо приложить эпюру запаса прочности. Ослабление в зоне шва можно учесть увеличением запаса прочности. Шов, наверное лучше считаь вручную.

Эпюру запаса прочности приложил.

Если есть параметры потока (давление на входе и на выходе) - можете уточнить нагрузки, взяв их из Flow Simulation.

Это хорошая идея, но в рамках моей работы это будет лишним.

Изменено 19 декабря 2011 пользователем antoha398