Перед началом работы настоятельно рекомендуем ознакомиться с правилами форума.

Концентрация напряжений

TeSss
Аватар пользователя TeSss

Добрый день. 

 

Выполняю прочностной расчет экрана под действием давления.

Давление внутри экрана 17атм, геометрия реальная, убраны только болтовые отверстия, вместо этого на всем фланце задан Fixed support. Интересуют напряжения в переходе с цилиндрической части экрана в дно. 

Данный экран в точности таких размеров испытывался давлением 17атм, никаких деформаций после испытаний не было. 

Расчет производил со следующей сеткой:

Уменьшение/увеличение размерности сетки не дает существенных различий, увеличение слоев тоже.

В первом варианте использовал обычную Structural steel(в реальности 12Х18Н10Т). Equivalent (von-Mises) Stress составили 369МПа. Предел текучести материала 196МПа, временное сопротивление 510МПа.

Перешел к нелинейному материалу, из стандартной библиотеки, Structural stell NL. Equivalent (von-Mises) Stress составили 250МПа.

Т.к. в реальности данный экран выдерживает такое давление, можно ли считать, что в данном месте эти напряжения ушли за счет текучести материала? Являются ли в данном расчете такие высокие напряжения концентраторами и нужно ли какое то усреднение напряжений по сечению? Возможно в данном случае стоит руководствоваться временным сопротивлением? 

 

 

Rav
Аватар пользователя Rav

Добрый день!

1. Для того чтобы корректно моделировался изгиб от дейсвтия давления, желательно иметь хотя бы три элемента по толщине стенки цилиндрической части сосуда.

2. Каковы размеры цилиндрической части конструкции - радиус и толщина стенки? Таким образом можно быстро проверить, правильное ли значение напряжения Вы получаете в цилиндрической части конструкции.  Sigma=p*R/h.

3. Прикрепите пожалуйста проект вашего расчета без файлов результатов (или ссылку на яндекс.,диск).  

TeSss
Аватар пользователя TeSss

1. В данном случае используется сеточная операция Inflation, создавая нужное количество слоев. В данном случае я пробовал увеличивать количество слоев до 5, результат от этого не сильно менялся. Или в данном случае имеется в виду именно три элемента по толщине без учета пограничных слоев?

2. Внутренний радиус 62мм, толщина стенки 1. Порядок напряжений по формуле тот же что и в расчете

3. Файл проекта во вложении

Rav
Аватар пользователя Rav

Добрый день!

В Вашей задаче необходимо использовать нелинейную модель материала, т.к. присутствует пластическая деформация. Предлагается взять в качестве материала взять Stainless Steel NL (аналог нержавеющей стали 12Х18Н10Т). В Engineering Data можно скорректировать свойства стали - указать в качестве предела текучести 196 МПа, и рассчитать модуль упрочнения (по прикидкам получается примерно 790 МПа).

По расчету величина пластической деформации 0,13%.

  

 

Такие высокие напряжения - следствие геометрии конструкции. Дно под действием внутреннего давления воздействует на цилиндрическую часть экрана, изгибая его, поэтому в переходной зоне возникают такие высокие напряжения. Величина пластики незначительна по сравнению с ресурсом материала (delta=40% для нержавеющей стали).

Если Вам требуется рассчитать коэффициент запаса, то конечно следует рассчитывать коэффициент запаса по пределу прочности. 

 

Добавить комментарий

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии
Приложить файл

Максимальный размер файла: 128 МБ.
Допустимые типы файлов: txt doc docx xls xlsx pdf rar zip 7zip tar.