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"
Форум Специалисты О нас

Ссылка для цитирования в списке литературы:

CAE-CUBE: [Электронный ресурс]. URL: https://cae-cube.ru/ (дата обращения )

CAE-CUBE.ru, все права защищены, 2015-2018

e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Яндекс цитирования Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Google+ facebook vk twitter ok google+ mail