закрепление детали VS тепловое расширение

[vashula 0]

Добрый день уважаемые форумчане!

Меня давно интересует вопрос о закреплении детали при связанном тепловом и статическом анализе. Часто сталкиваюсь с задачами в которых нужно найти напряжения возникающие при тепловом расширении какого-либо объекта (трубопровода, прямоугольного газопровода листовой детали и т. д.). Так как при расчете МКЭ всю систему подсчитать не реально, то приходиться считать отдельные области этой системы наложив на границах при этом закрепления. Так вот вопрос у меня такой:

каким образом можно жестко закрепить торец расчетного элемента не учитывая при этом напряжение возникающие от теплового расширения (торец трубы, торец газохода или просто листа)? Возможно ли вообще такое?

[soklakov 1 485]

vashula , для этой конкретной задачи, видимо, вполне подошел бы Frictionless Support вместо Fixed. Хотя для каждого конкретного случая могут быть варианты. В зависимости от требуемой точности Вас может выручить субмоделирование.

[vashula 0]

Frictionless Support не подходит, а с субмоделированием не знаком. Не подскажите где про это можно почитать?

[soklakov 1 485]

если в хелпе в поиск вбить "Submodeling", то вполне достаточно. Но Вам, наверняка, будет интересна еще и эта ссылка <noindex>видеоурок</noindex>.

Кроме того, Вас могут устроить Remote Displacement. Конкретизируйте задачу при желании.

[vashula 0]

подмоделирование не подходит. Может можно на торцах сделать не большие участки линейных тел?

For_forum.rar

[soklakov 1 485]

vashula , как Вам вариант закрепить кромки торцов по Y? Остальное удержат слабые пружины. Еще вариант Remote Displacement на те же кромки. Точки креплений можно даже совместить с реальными.

Кстати, чтобы приложить постоянную температуру по всему телу, совсем необязательно выполнять тепловой расчет.

[vashula 0]

soklakov, задача представленная мною - просто пример, а температура в реальных задачах конечно в разных точках неодинакова. Принцип подхода предложеный вами я понял, спасибо, буду пробовать.

[Борман 2 396]

Зачем нужно что-то "не учитывать"? Крепить надо так как на самом деле, тогда будет все правильно.

[vashula 0]

Зачем нужно что-то "не учитывать"? Крепить надо так как на самом деле, тогда будет все правильно.

это точно. но тогда сильно мощный комп надо с миллионами узлов.

[Paltuss 1]

Так ведь сначала расчет трубопроводных систем обычно стержнями делают - не будет там миллионов узлов, если крепить как правильно.

[kazak 1]

На сколько меня учили, трубопроводы считаются и проектируются от одного жесткого закрепления до другого

( если их 2) или до других жестких за креплений. Особенно опасны трубопроводы с расчетной температурой > 350 град. если в прилегающих Вами отброшенных участках стоят компенсаторы то задача упрощается можете считать что у Вас пружины с жесткостью компенсаторов.

С уважением.

[vashula 0]

kazak , не понял почему опасны с температурой 350град?. Как по мне обычный трубопровод, может требования к ним другие по правилам и расчет немножко другой. На счет линейных тел, не всегда возможно их использование. Правда не пробовал стыковать поверхностные или твердые тела с линейными, может поможет, попробую как-нибудь.

Изменено 2 февраля 2012 пользователем vashula

[kazak 1]

Однако, ползучесть.Трещины растут сами по себе.

С уважением.

[vashula 0]

Ну куда же без нее родной, очень распространенные трубопроводы. Трещины - это не ползучесть, а усталость металла, свойственны металлам и до 350 град.

С уважением.

[kazak 1]

Ну куда же без нее родной, очень распространенные трубопроводы. Трещины - это не ползучесть, а усталость металла, свойственны металлам и до 350 град.

С уважением.

Вы не учитываете то, что при высоких температурах дефекты, особенно от сварки растут даже без нагрузки. У меня был случай, когда в экране обтекателя сильфона в трубопроводе выросла трещина длиной почти в четверть диаметра. Нагрузок, кроме действующие на обтекатель весовых и пульсаций давления не было. Эта штука даже не считалось т.к. напряжения в этой оболочке малы.Толщина кольца обтекателя 4 мм, зато температура составляла 550 град.

С уважением.

[vashula 0]

микротрещины в металле появляются при его изготовлении, при температуре више н.у. происходит их интенсивный рост. Чем выше температура тем быстрее они растут. В составе любой электростанции имеются трубопроводы с температурой выше 350 град. с расчетным сроком службы 40 лет (точнее расчет идет на циклы).

Например:

- для блока ТЕЦ с мощностью 300 МВт вырабатывается перегретый пар с давлением 25,5 МПа и температурой 545 град (котел ТГМП-314 и т.п.).

Если имеются трещины в сварных швах, значит это брак. Для обнаружения этих трещин используются методы контроля - рентген, ультразвук, ЦД и т.д. Метал на наличие трещин тоже проверяется УЗД (для труб по ТУ 14-3-460 УЗД контроль в объеме 100 процентов).

С уважением.

[kazak 1]

Да, проектировал и контролировал изготовление трубопроводов газо-турбинной установки. Мои выводы:

- если для холодных трубопроводов объем контроля сварки условно 0.25, то для горячих он должен быть1;

- производственники ( изготовители) очень не любят контроль, всякое было, и прямое сокрытие:

- при эксплуатации единственная радость, что трещины в горячих трубопроводах растут медленно и есть возможность ремонта;

- возвращаясь к теме, расчет по программе в балочном приближении, может не моделировать напряженное состояние нагруженных узлов трубопровода, причем это может быть критическая ошибка. Но это скорее тема для другого форума.

С уважением.

[vashula 0]

Как по мне трубопроводы лучше считать в программах типа СТАРТ ПРОФ, АСТРА и т. п., и не морочить себе голову.

[kazak 1]

Если запасы большие и стоимость не волнует, то Вы правы.

[soklakov 1 485]

Как по мне трубопроводы лучше считать в программах типа СТАРТ ПРОФ, АСТРА и т. п., и не морочить себе голову.

Это если Вы кроме трубопроводов больше ничего не считаете.

Кстати, чем Вас не устраивают Pipe-элементы? И давление и температура, и, если надо, ползучесть с усталостью. Разве что для трещин все равно солиды нужны - ну так там и гостами обойтись можно часто.

Я к тому, что не очень понятно, что Вы считаете. Вроде и не трубопровод в целом, и поэтому уходите от балок, но и не сварные швы, поэтому не в солидах. Что такого в оболочках можно увидеть?