[mbdj]

Рассчитываю конструкции промышленной печи, которая состоит из стоек, камеры радиации, свода, камеры конвекции, дымовой трубы и рамы поддерживающей дымовую трубу. В камере радиации и конвекции основные конструкции швеллеры и двутавры сортамент называть нет смысла, и стены выполнены и из листа толщиной 5 мм, на который должна будет нанесена футеровка на анкерах. Рассчитывал на постоянные, длительные, кратковременные и ветер для пульсации.
Считал в Лире, при расчете Лира показала, что коэффициент запаса устойчивости общий для схемы меньше 1.
Пересчитывал несколько раз, в итоге посчитал без листов только со стержневыми элементами и получилось, что коэффициент запаса устойчивости где-то 1.6. То что листы теряют устойчивость знаю - почему можно не спрашивать.
Поменял жесткость листов на 6 мм - в конструкции коэф. запаса устойчивости стал немного более чем 1.3 - то что нужно.
Когда составлял модель то составил сетку из элементов пластин (оболочка) те листы 5 мм, таким образом, что не все пластины имеют общие узлы со стержневыми элементами, если бы все элементы пластин имели общие узлы со стержнями то результат был бы другой и с толщиной листа в 5 мм устойчивость была бы обеспечена.
Но это на мой взгляд такой подход (когда все узлы пластин являются также узлами стержней) не учтет работы самого листа, а точнее его потери устойчивости.

В итоге имеется готовый проект (конструкцию эту я вернее пересчитывал а не рассчитывал) в котором листы толщиной 5мм, которые должны потерять устойчивость, но конструкция вся целиком без них устойчивость не теряет, т.е теряют устойчивость только листы. На листах будет футеровка, но ее, как я понимаю, учитывать нужно только как нагрузку, а не как дополнительную жесткость. Увеличение толщины приведет к увеличению масс металла и это нужно обосновать.
(для наглядности прилагаю изображение печи)

Вопрос: Как определить будет ли конструкция работать надежно, зная что листы являются не устойчивыми сами по себе, или же необходимо увеличить толщину листов до 6мм? При этом как обосновать, что листы теряют устойчивость при устойчивых стержневых элементах, и это может привести к обрушению или же все наоборот?

(ответы по типа да или нет прошу как то аргументировать)

[Selkoff]

Попробуйте изменить расчетную схему таким образом: тип КЭ для стенки остается тем же, а швеллера и двутавры смоделируйте пластинчатыми элементами.

[mbdj]

Спасибо за ответ, но переделывать модель, изменяя все стержневые на пластинчатые не представляется возможным, как по времени и трудоемкости , так и по характеру работы конструкции, так как в ней уже нельзя будет проверить сечения в Лира Стк , проще говоря не реально нарисовать все мелкие элементы из листа, многие из них должны быть расположены по окружностям. Вопрос как воспринимать , с расчетной точки зрения, потерю устойчивости листа, на работу всей конструкции, которая при отсутствие листа устойчива?

[Selkoff]

Сообщение от mbdj но переделывать модель, изменяя все стержневые на пластинчатые не представляется возможным

Это Ваше дело.

Сообщение от mbdj Вопрос как воспринимать , с расчетной точки зрения, потерю устойчивости листа, на работу всей конструкции, которая при отсутствие листа устойчива?

Таки вот, в случае "без листа" речь идет о минимальном КЗУ, и в этом случае относится видимо к одному из сжатых стержней.
Выясните, для варианта "с листом" к какому элементу относится минимальный КЗУ.

[Нитонисе]

Листы обшивки ведь не являются несущим элементом. То что система (с листами) теряет устойчивость - это, на мой взгляд, ошибка в сборке расчетной схемы. Коль уж схема, собранная из одних лишь несущих элементов, устойчивостость не теряет, то причин для беспокоиства не вижу и принял бы толщину 5 мм.

[mbdj]

Теряют устойчивость сразу несколько листов , почти половина имеющихся, это по анимации видно, причем небольшие стержни при этом на анимации тоже здорово пульсируют. Если идет разговор об ошибке в расчетной схеме то о какой? Меня интересует вопрос построения сетки пластин между стержнями, все ли узлы пластин должны соединяться с узлами стержней?

[Selkoff]

Сообщение от mbdj Теряют устойчивость сразу несколько листов

Я таки понимаю, листы не несущие.

Сообщение от mbdj это по анимации видно

Ну, мне не очень хорошо отсюда видно

Проверьте КЗУ для несущих элементов, если все гуд, то потерю устойчивости стенок можно не учитывать, как фактор не влияющий на НДС конструкции.

Сообщение от mbdj все ли узлы пластин должны соединяться с узлами стержней?

Да (в Лире). И чем их больше - тем лучше.

[mbdj]

Сообщение от Selkoff Я таки понимаю, листы не несущие.

Листы несущие для футеровки, а так же немного раскрепляют стержневые (в стержневых общая устойчивость проходит при расчетной схеме без листов, но есть небольшие превышеня напряжений по Лира стк, которые я в расчет не беру т.к листы на самом деле есть)

Сообщение от Selkoff Проверьте КЗУ для несущих элементов, если все гуд, то потерю устойчивости стенок можно не учитывать, как фактор не влияющий на НДС конструкции.

Но если лист будет уходить из плоскости может ли это сказаться на элементах каркаса или же на футеровке?

Сообщение от Selkoff Ну, мне не очень хорошо отсюда видно

Это по анимации после расчета на устойчивость там наглядно можно посмотреть и КЗУ - это подтверждают

Сообщение от Selkoff Да (в Лире). И чем их больше - тем лучше.

мне кажется вы не поняли моего вопроса, прикладываю картинки, в которых выделил узлы красным цветом и вопрос , нужно ли эти узлы строить в Лире? как я понимаю без них т.е если строить пластина большие у которых все узлы совпадаю с узами стержней, при этом не будет учтена потяря устойчивости листа , а считаться будет только устойчивость стержней.

[Selkoff]

Сообщение от mbdj Но если лист будет уходить из плоскости может ли это сказаться на элементах каркаса или же на футеровке?

Потеря устойчивости пластинки в вашем случае, приведет к снижению напряжений в ней и будет пузырь.

Сообщение от mbdj мне кажется вы не поняли моего вопроса, прикладываю картинки

Посмотрел на картинки, следом прочитал вопрос в #8 - теперь я еще меньше понимаю, чем вначале о чем идет речь

[Нитонисе]

Сообщение от mbdj Но если лист будет уходить из плоскости может ли это сказаться на элементах каркаса или же на футеровке?

Если листы закреплены на каркасе, то как они могут потерять устойчивость без потери устойчивости каркаса?

[a_sura]

Вы бы не могли выложить расчетную схему, а то так разговор неконструктивен. По картинкам не понятно у вас листы стыкуются с несущими элментами или нет, или вы все делали через обединение перемещений.

[mbdj]

Сообщение от Selkoff Потеря устойчивости пластинки в вашем случае, приведет к снижению напряжений в ней и будет пузырь.

если в пластине будет пузырь, то как поведет себя футеровка, футеровка крепится на анкера, и как я понимаю пузырь будет от пульсации т.е он будет очень быстро появляться и пропадать, как это скажется на футеровке такая тряска пластин (которые есть основание футеровки)?

Сообщение от Selkoff Посмотрел на картинки, следом прочитал вопрос в #8 - теперь я еще меньше понимаю, чем вначале о чем идет речь

попытаюсь обяснить чтоб было понятнеей, снова прилагаю две картинки (только для примера отношения к печи не имеют): в примере 1 - пластины имеют один узел который не соединен с со стержневыми элементами, а в примере 2 все узлы пластин соединены со стержнями
Как я понимаю потеря устойчивости определяется как перемещения в узлах элементов т.е нет узлов и нет перемещений.
В примере 2 - устойчивость будет вычислена только для стержневых элементов, при этом пластины только раскрепляют стержни.
В примере 1 - есть узел, который принадлежит только пластинам в центре, и по его перемещениям будет вычислена устойчивость пласти, а также будет вычисляться устойчивость для стержней так как они все же есть.
Эти две схемы я создавал так чтоб посмотреть разницу в определение КЗУ - разница на самом деле есть от того как построена сетка пластник и как она раскреплена и как соединяется со стержнями.
Думаю так понятней.

[Selkoff]

Сообщение от Нитонисе как они могут потерять устойчивость без потери устойчивости каркаса?

Потеря местной устойчивости пластинки толщиной 5мм, вполне возможна и без потери устойчивости каркаса:
Предположим, под нагрузкой стержни каркаса деформировались в пределах упругости, передав часть нагрузки на разваренную на них пластинку, таки вот, части этой нагрузки может быть достаточно для потери пластинкой "местной" устойчивости и образования "пузыря".

[mbdj]

Сообщение от Нитонисе Если листы закреплены на каркасе, то как они могут потерять устойчивость без потери устойчивости каркаса?

на мой взгляд еще как, если взять болшую раму и раскрепить в ней токую жестянку - разве она не потяряет устойчивость?

для a_sura

Вы бы не могли выложить расчетную схему, а то так разговор неконструктивен. По картинкам не понятно у вас листы стыкуются с несущими элментами или нет, или вы все делали через обединение перемещений.

- я думаю в этом смысла нету у меня там как сопадающие узлы так и объединения перемещений для задачи эксцентриситета

Вопрос не в расчетной схеме а в работе листа при потере устойчивости и влияния этого на работу всей конструкции

[Selkoff]

Сообщение от mbdj Как я понимаю определяется как перемещения в узлах элементов т.е нет узлов и нет перемещений.

Не совсем так, МКЭ предполагает наличие аппроксимирующей функции, связывающей значения перемещений (усилий) в узлах одного КЭ с перемещениями (усилиями) в любой точке КЭ. Самое простое - связь линейная. Поищите, в интернетах есть рекомендации по стыковке стержней с пластинами для Лиры (SCADa).

Сообщение от mbdj как поведет себя футеровка

не знаю

[mbdj]

Сообщение от Selkoff Не совсем так, МКЭ предполагает наличие аппроксимирующей функции, связывающей значения перемещений (усилий) в узлах одного КЭ с перемещениями (усилиями) в любой точке КЭ. Самое простое - связь линейная. Поищите, в интернетах есть рекомендации по стыковке стержней с пластинами для Лиры (SCADa).

Сейчас пересчитал примеры для определения устойчивости и убежаюсь: как ни раскрепляй лист но для него устойчивость считается все же. Но считается по разному.

Вопрос открыт - является ли потеря устойчивости листа критерием для всей конструкции, если да то лист нужно принять 6мм, если нет то можно оставить 5мм?

[Selkoff]

Сообщение от mbdj Вопрос открыт - является ли потеря устойчивости листа критерием для всей конструкции

Ответил в #7. Аргументация - "Бритва Оккама".

[mbdj]

Сообщение от Selkoff Ответил в #7. Аргументация - "Бритва Оккама".

понимаю лезвия там изгибаются и это нормально

но тут дело в том что эти листы являются опорой для футеровки, да и если бы футеровки не было - дребежящие листы в конструкции это нормально?

[Нитонисе]

Сообщение от Selkoff Потеря местной устойчивости пластинки толщиной 5мм, вполне возможна и без потери устойчивости каркаса: Предположим, под нагрузкой стержни каркаса деформировались в пределах упругости, передав часть нагрузки на разваренную на них пластинку, таки вот, части этой нагрузки может быть достаточно для потери пластинкой "местной" устойчивости и образования "пузыря".

Если каркас деформировался, но не потерял устойчивость, то листы обшивки деформируются ровно на ту же величину. БОльшего пузыря чем величина деформации каркаса - не будет. Обшивка - это не силовой элемент и ситуация, когда каркас без обшивки устойчив, а с обшивкой нет - абсурдна и нелогична сама по себе.

[mbdj]

Сообщение от Нитонисе сли каркас деформировался, но не потерял устойчивость, то листы обшивки деформируются ровно на ту же величину. БОльшего пузыря чем величина деформации каркаса - не будет. Обшивка - это не силовой элемент и ситуация, когда каркас без обшивки устойчив, а с обшивкой нет - абсурдна и нелогична сама по себе.

я снова повторюсь: если на большую раму раскрепить жестянку и вы рукой обопретесь на эту жестяку - эта жестянка выйдет из плоскости, т.е потеряет устойчивость, но если вы обопретесь на раму - то рама из плоскости не выйдет и устойчивость не потеряет.
А вы привели в пример когда нагрузка действует в плоскости листа - тогда вы правы, но нагрузка может действовать как угодно и вы не правы в плане может ли потерять устойчивость обшивка без потери устойчивости каркаса.
А по второму каркас не может потерять устойчивость из-за обшивки - спасибо я приму это к сведению - но можно как то подтвердить, т.е объяснить в соответствие с какими либо нормативами?
И влияет уход из плоскости общивки на футеровку при этом?