ОЦЕНКА НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ЕМКОСТИ С ВМЯТИНАМИ

В работе была проведена оценка напряженно-деформированного состояния емкости с дефектами.

Емкость работает под давлением 0,294 МПа. Геометрические размеры емкости: длина 8000 мм, диаметр 2400 мм, толщина 10 мм.

При проведении технического диагностирования был обнаружен ряд дефектов на обечайке емкости – вмятин.

Вмятина – местное изменение формы поверхности, не сопровождающееся утонением стенки. Вмятина образуется в результате взаимодействия объекта с твердым телом, не имеющим острых кромок. Это взаимодействие может быть как статическим, так и динамическим.

Для оценки влияния данных дефектов на дальнейшую возможность эксплуатации емкости был проведен её прочностной расчет.

Для этого в системе трехмерного твердотельного и поверхностного проектирования Autodesk Inventor LT была создана поверхностная модель емкости с вмятинами. Модель с анализом уклона для наилучшего представления вмятин показана на рис. 1. Максимальная стрела подъема равна 45 мм.

 

 Поверхностная модель резервуара с указанием уклона поверхностей
Рис. 1. Поверхностная модель с указанием уклона поверхностей

 

Поверхностная модель была импортирована в ANSYS, где была создана конечно-элементная модель, к которой прикладывались давление и температура.

Результаты расчета НДС представлены на рис. 2.

 

Карта распределения эквивалентных напряжений в резервуаре
Рис. 2. Карта распределения эквивалентных напряжений*, [Па]
03 raschet emkosti s vmyatinami 03 - место с максимальными (σ)1**;
03 raschet emkosti s vmyatinami 04 - место с максимальными (σ)2**;
03 raschet emkosti s vmyatinami 05 - место с максимальными (σ)RV**

* категории напряжений (σ)1, (σ)2 оцениваются в MIDDLE, (σ)RV – в TOP

 ** категории напряжений (σ)1, (σ)2, (σ)RV согласно ПНАЭ Г-7-002-86

Коэффициенты запаса по допускаемым напряжениям и проверка условий прочности приведены в табл. 1.

 

Табл. 1. Оценка результатов

Категория напряжений Расчетное значение, [МПа] Знак Допустимое значение, [МПа] Коэффициент запаса Условие прочности
(σ)1 105 < 151 1,4 выполнено
(σ)2 71 < 196 2,7 выполнено
(σ)RV 816 > 392 0,4 не выполнено

 

Вывод: при вышеуказанных нагрузках емкость с вмятинами не удовлетворяет условиям прочности.

скачать "ОЦЕНКА НДС ЕМКОСТИ С ВМЯТИНАМИ"

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить