[3,1415926...]

Пытаюсь разобраться в конструкции оребренных заглушек для труб больших диаметров. Возьмем, например заглушку по ОСТ 34 10.759-97 диаметром 1600 на условное давление 0,6 Мпа (6кгс/см2).
Здесь диск заглушки (лист поз.1 -толщиной 25мм) ребра (поз. 2 – толщиной 25 мм, высотой -190 мм).
Ребра привариваются к диску заглушки швом Т3 катет 20 мм.
Я всегда полагал, что основная работа ребер жескости это увеличить момент инерции сечения, при этом здесь изгибающие моменты на ребра не передаются, спрашивается, зачем такие толстые ребра и зачем их варить двухсторонним тавровым швом с катетом 20 мм? Неужели только ради увеличения момента инерции?
Подскажите литературу, если возможно, с примерами расчетов чего-то похожего.
И еще интересно, имеет ли смысл пытаться замоделировать такую заглушку например в СКАДе , возможно ли в скаде посчитать подобные листовые конструкции?

[IsovG]

Ну на счет разреза А-А - видимо погорячились. Мне самому интересно, как будут варить внутренний шов?

[Injener-81]

Ребра жесткости, как раз и воспринимают изгибающий момент. В СКАДе подобные конструкции моделируются оболочками.

[3,1415926...]

Сообщение от IsovG Ну на счет разреза А-А - видимо погорячились. Мне самому интересно, как будут варить внутренний шов?

там в середине труба 273х16 (такую вообще купить-то можно?) в принципе варить внутри можно, высота трубы 190 мм.

Сообщение от Injener-81 Ребра жесткости, как раз и воспринимают изгибающий момент

можно пожалуйста, подробнее

[uraltay]

См. книгу, автор Лащинский. Там, вроде, есть такой расчёт таких заглушек.

[IsovG]

Сообщение от 3,1415926... там в середине труба 273х16 (такую вообще купить-то можно?) в принципе варить внутри можно, высота трубы 190 мм.

Я не про эту трубу, а про трубу диаметром 1600. Кто ж изнутри шов варить будет? Тот внутри трубы и останется?

[3,1415926...]

Сообщение от IsovG Я не про эту трубу, а про трубу диаметром 1600. Кто ж изнутри шов варить будет? Тот внутри трубы и останется?

Сама заглушка готовится с куском трубы 1600 поз.3 длиной L =400 мм. Т.е. обварить по контуру к диску поз. 1 нет никаких проблем.
А уже потом заглушка варится встык с трубой.

Сообщение от uraltay См. книгу, автор Лащинский. Там, вроде, есть такой расчёт таких заглушек.

Спасибо! Буду изучать.
Про моменты в ребрах пока никак понять не могу

[Injener-81]

Без ребер заглушка работает, как мембрана.

[uraltay]

Сообщение от 3,1415926... при этом здесь изгибающие моменты на ребра не передаются

Труба Ф273 мм перемещается давлением по оси относительно трубы Ф1600 мм. Ребро, приваренное к обеим трубам, начнёт гнуться, особенно в местах приварки к трубам. Вот и моменты!

[3,1415926...]

Сообщение от Injener-81 Без ребер заглушка работает, как мембрана.

Это понятно, тонкая заглушка без ребер работает как мембрана,
что значит без моментов - только цепные усилия на растяжение (как в оболочке надутого воздушного шарика).
Если заглушка толстая, то работает как плита заделанная по контуру (с изгибающими моментами в сечении).

Сообщение от uraltay Труба Ф273 мм перемещается давлением по оси относительно трубы Ф1600 мм. Ребро, приваренное к обеим трубам, начнёт гнуться, особенно в местах приварки к трубам. Вот и моменты!

Начинаю понимать потихоньку...

[getr]

Нужно смотреть расчеты плоских днищ сосудов...немного информации есть в Лизин В.Т.,Пяткин В.А. "Проектирование тонкостенных конструкций" на стр.225.
Из-за краевого эффекта толщина днища(заглушки) может исчисляться в сантиметрах,поэтому если заглушка тонкая ее укрепляют ребрами.
Есть еще кое-что на стр.107-112 в Нехаев Г.А. "Проектирование и расчет стальных цилиндрических резервуаров и газгольдеров низкого давления".
В подобной литературе был где-то пример расчета подобного днища ,но не могу вспомнить(найти)...
Вот еще- Лащинский,Толчинский Справочник "Основы конструирования и расчета химической аппаратуры" стр476-480

[3,1415926...]

Спасибо! Буду изучать литературу.

[uraltay]

Сообщение от getr Нужно смотреть расчеты плоских днищ сосудов...

Для плоских есть ГОСТ14249 и др.

[3,1415926...]

Сообщение от getr немного информации есть в Лизин В.Т.,Пяткин В.А. "Проектирование тонкостенных конструкций"

По Лизину кстати, параметры заглушки получаются близкими к тем, что в ОСТ 34 10.759-97 (я проверял заглушку Py=0.6 МПа, DN 1600).
Хотя конструкции заглушек не много отличаются.
Правда здесь расчет эмпирический, не понятные коэффициенты, нет в явном виде усилий и не рассчитываются сварные швы.

[3,1415926...]

В книге Нихаева при определении растягивающего усилия получается значение порядка 200 000 кгс/кв. см.
Так как формула распора Н, здесь принята как для нити,
соответственно для толстого днища (25 мм) получается чепуха

[3,1415926...]

Прожолжаю монолог)
По Лащинскому получаем напряжение в ребре 800 кгс/см2,
требуемая толщина диска днища - 1,4 см.
Таким образом, пока самым близким расчетом по которому параметры заглушки получаютс похожими на ОСТовские,
это расет по методике из книги Лизина.
С другой стороны все расчеты разные, величины тоже получаются разные
Еще мучают сомнения, может учесть еще и особые нагрузки (гидроудар)?


При моделировании заглушки, узлы диска днища не связаны с узлами ребер, по этому
перемещения по оси z у диска и ребер в точках их сопряжения разные (смотри картинку).
Если здесь задать объединение перемещений (по всем осям и углам поворота) будет ли такое решение правдоподобным?

[3,1415926...]

С объединением перемещений, как я понял ничего "криминального" я не сделал. Связал узлы в ребре и диске, которые по идее и должны были совпасть (т. е. ребро и диск должны иметь общие узлы, но так как моя схема "малость кривовата" некоторые узлы не много не совпадают). Я объединил перемещение этих узлов, деформации при этом приняли ожидаемый вид.
Теперь следующий вопрос, относительно напряжений в оболочечных элементах (типы элементов 42 и 44).
Вопро для меня давольно темный, поэтому пишу сюда все свои соображения и вопросы, что бы самому легче было разобраться.

В литературе посвященной SCAD этот вопрос рассматривается скудно (может у меня плохая литература?).
Как я понял в закладке поля напряжения (в графическом анализе)
Sx верх - напряжение в верхних волокнах КЭ вдоль местной оси Х1
Sx низ - напряжение в нижних волокнах КЭ вдоль местной оси Х1
Sy верх - напряжение в верхних волокнах КЭ вдоль местной оси Y1
Sy низ - напряжение в нижних волокнах КЭ вдоль местной оси Y1

Есть еще энергетический постпроцессор
Здесь мы имеем, как я понимаю главные напряжения

S1, S2, S3
Также для пластин можно просмотреть направление главных площадок,
соответственно S1 действует перпендикулярно линии обозначающей главную площадку в плоскости КЭ.
S3 действует нормально линии обозначающей главную площадку в плоскости КЭ.
S2 действует из плоскости оболочечного КЭ поэтому для пластинки равна 0 (двухосное напряженное состояние).
Дальше пошли теории прочности.
В первой теории прочности за критерий перехода материала в предельное состояние принимается наибольшее нормальное напряжение. Согласно этой теории, опасное состояние наступает тогда, когда какое-либо из главных напряжений достигает опасного значения.
Во второй теории прочности за критерий принимается наибольшая деформация. Согласно этой теории опасное состояние материала наступает тогда, когда линейные деформации достигают некоторого опасного значения.
В третьей теории прочности критерием принимается наибольшее касательное напряжение. Согласно этой теории опасное состояние наступает, если наибольшие касательные напряжения достигают опасного значения.
Четвертая теория прочности - энергетическая, представляет собой гипотезу о том, что причиной возникновения опасного состояния является величина удельной потенциальной энергии изменения формы. То есть критерий – удельная потенциальная энергия изменения формы.

Другими словами согласно этой теории, опасное состояние (текучесть) в общем случае наступает тогда, когда удельная потенциальная энергия формоизменения достигает своего предельного значения.
Как я понял из литературы, третья и четвертая теории прочности дают удовлетворительное совпадение результатов теоретического расчета с опытными данными для пластичных материалов и широко применяются при расчетах на прочность (SCAD вроде рекомендует четвертую).
По этому, ориентируюсь на 4 теорию прочности, т.е. сравниваю эквивалентное напряжение по четвертой теории с допускаемым напряжением для стали.

Правильно ли я делаю?
И что такое NE и NS?? где-то на форуме мелькнуло что, это эквивалентные напряжения на растяжение и на сжатие??



UPDATE


Нашел тему: http://forum.dwg.ru/showthread.php?p=948606
Кое-что стало понятно, считаю ответы на свои вопросы утвердителными))

[3,1415926...]

В SCADе для меня меного не ясных моментов, во многом предстоит еще разобраться.
Но одно просто не дает покоя
Вот есть ребро примыкающее к листу и в крайней точке ребра огромный всплеск напряжений.
Как можно поступить:
а) игнорировать (площадь всплеска минимальна, в реальной конструкции напряжение "размажется" по соседним элементам и "уйдет")
б) исправить средствами SCADа
Чувствую, что возможен вариант б, но как это сделать?

[РазвеЭтоПлита??]

Сообщение от 3,1415926... а) игнорировать (площадь всплеска минимальна, в реальной конструкции напряжение "размажется" по соседним элементам и "уйдет")

я за вариант а)

[3,1415926...]

по последнему вопросу создал отдельную тему в разделе СКАД