Преимущества расчета запорной арматуры современными методиками

Нормативно-техническая документация позволяет рассчитывать запорную арматуру (далее арматура) различными способами: традиционной методикой согласно “правилам” и современной методикой согласно “анализу”.

При традиционной методике расчета используются специальные аналитические формулы для оценки, для чего вводится ряд упрощений и допущений, которые вызывают ряд существенных недостатков.

При современной методике используется метод конечных элементов (МКЭ) совместно с соответствующими методиками оценки, что позволяет избежать множества упрощений и учесть все необходимые факторы, влияющие на работу арматуры.

В табл.1-5 представлены некоторые из основных преимуществ расчета арматуры современной методикой по сравнению с традиционной методикой в виде сравнения различных параметров.

Табл.1. Диаграмма состояния

Традиционная методика Современная методика

Принимается линейно-упругая модель поведения материала с прочностными характеристиками при расчетной температуре.

Задается упруго-пластическая модель поведения материала с прочностными характеристиками, изменяющимися в зависимости от температуры.
Упруго-пластическая модель поведения материала

Преимущества современной методики:
1. Отсутствие необходимости категоризации напряжений, как следствие исключение возможных ошибок при расчете объектов со сложной геометрией или объемными полями напряжений.
2. Использование более точного поведения материала, как следствие снижение консервативности расчета.

 

 Табл.2. Совместная работа составляющих элементов

Традиционная методика Современная методика

Рассчитывается только корпус и шпильки арматуры.

В случае необходимости расчета отдельных элементов производится их независимый расчет отдельно друг от друга.

Учитывается наличие составляющих элементов (штока с затвором и стакана) и их контактного взаимодействия друг с другом, корпусом, крышкой и шпильками.
Карта распределения напряжений

Преимущества современной методики:
1. Проверка предельных состояний не только корпуса и шпилек, но и остальных элементов, как следствие определение их влияния на работоспособность арматуры в целом.
2. Учет совместного влияния составляющих элементов друг на друга, как следствие более точное определение НДС арматуры.

 

Табл.3. Нагрузки и воздействия

Традиционная методика Современная методика
Рассматриваются все режимы эксплуатации и все действующие нагрузки и воздействия. Рассматриваются все режимы эксплуатации и все действующие нагрузки и воздействия в виде различных комбинаций с учетом вероятности их возникновения одновременно.
Расчетные итоговые модели

Преимущества современной методики:
1. Отсутствие одновременного учета практически невероятного возникновения всех нагрузок с максимальными значениями, как следствие снижение консервативности расчета.

 

Табл.4. Распределение температуры

 Традиционная методика  Современная методика
 Задается расчетная температура всему материалу. Проводится термодинамический расчет для определения распределения температуры в материале.
Карта распределения температур

Преимущества современной методики:
1. Учет реальных характеристик материала при фактической температуре, как следствие снижение консервативности расчета.
2. Учет напряжений, вызываемых неоднородным нагревом материала, как следствие более точное определение НДС арматуры.

 

Табл.5. Модальный анализ

 Традиционная методика  Современная методика
Вычисляются значения собственных частот только простых геометрических объектов с стандартными закреплениями.  Вычисляются значения собственных частот объектов с любой геометрией и закреплениями.
Карта распределения перемещений

 Преимущества современной методики:
1. Расчет любого количества собственных частот объектов со сложной геометрией, как следствие более точное определение интервалов для отстройки частот возмущения.

 

Заключение:

Таким образом расчет по современной методике обеспечивает:

1) снижение вероятности ошибки при оценке результатов;

2) снижение консервативности;

3) повышение точности.

Преимущества современной методики позволяют перейти на более высокий уровень проведения расчетов, что особенно необходимо при расчете арматуры, являющейся частью особо ответственных объектов.

скачать "ПРЕИМУЩЕСТВА РАСЧЕТА ЗАПОРНОЙ АРМАТУРЫ СОВРЕМЕННЫМИ МЕТОДИКАМИ"

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

Комментарии  

0 # Анпилов В.Н. 15.05.2016 11:21
простите, но на каком основании Вы суммируете напряжения в данной конструкции?
Там ведь болтовые соединения - т.е. конструкция состоит из деталей контактирующих друг с другом - контакты - они же воспринимают нормальные напряжения, и если есть трение - то касательные!
У Вас же на картинках - "все едино" - т.е. совершенно не правильно!
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
0 # Михаил 15.05.2016 12:39
Валерий, Вы неверно интерпретируете результаты расчетов (картинки) и поэтому делаете поспешные и неверные выводы.
Совету Вам ознакомиться с полным отчетом расчета арматуры. После чего, думаю, ответы на многие вопросы станут Вам понятны.
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать