Прочностной расчет опор трубопроводаВ настоящей работе проведен прочностной расчет элементов
опор и подвесок для трубопроводов АЭС.
Расчёт проведен в соответствии с / 1 / по программе / 2 /.
Условные обозначения приняты в соответствии с / 1 /.
Расчет проводился от действия суммарных нагрузок на опоры и подвески
от веса трубопровода, самокомпенсации температурных расширений и сейсмического воздействия.
Марка стали опор - 20К.
Расчетная схема опоры приведена на рисунке 1.
Рисунок 1
Элементы опоры моделировались десятиузловыми объемными конечными элементами.
Вертикальная и поперечная нагрузки
задавались распределенными по узлам конечно-элементной схемы трубы.
По поверхности опорных плит скользящих опор запрещались вертикальные перемещения.
По кромкам опорных плит направляющих опор дополнительно запрещались перемещения
в поперечном направлении.
Между поверхностью трубы и хомута задавалось контактное взаимодействие
(реализовывался алгоритм контакта "поверхность по поверхности" ).
Шпильки М24 моделировались объемными элементами соответствующей толщины.
Напряженно-деформированное состояние элементов опоры при
действии вертикальной нагрузки приведено на рисунках 2 и 3.
Рисунок 2
Рисунок 3
Напряжения категории (σ)1 в хомуте σ = 25,0 < [σ] = 105 МПа.
Напряжения категории (σ)1 в корпусе опоры σ = 22,6 < [σ] = 105 МПа.
Напряжения категории (σ)2 в хомуте (в наиболее нагруженных сечениях) σ = 36,6 < 1,3[σ] = 137 МПа.
Напряжения категории (σ)2 в корпусе опоры (в наиболее нагруженных сечениях)σ = 62,4 < 1,3[σ] = 137 МПа.
Условие прочности опоры при действии вертикальной нагрузки выполнено. Напряженно-деформированное состояние элементов опоры при действии вертикальной и поперечной нагрузок приведено на рисунках 4 и 5.
Рисунок 4
Рисунок 5
Напряжения категории (σ)1 в хомуте σ = 25,0 < [σ] = 105 МПа.
Напряжения категории (σ)1 в корпусе опоры σ = 213,6 > [σ] = 105 МПа.
Напряжения категории (σ)2 в хомуте (в наиболее нагруженных сечениях) σ = 135,8 < 1,3[σ] = 137 МПа.
Напряжения категории (σ)2 в корпусе опоры (в наиболее нагруженных сечениях) σ = 283,9 > 1,3[σ] = 137 МПа.
Условие прочности опоры при действии вертикальной и поперечной нагрузок не выполнено. Напряженно-деформированное состояние элементов опоры при действии вертикальной
и поперечной нагрузок после укрепления исходной конструкции приведено на рисунках 6 и 7.
Рисунок 6
Рисунок 7
Напряжения категории (σ)1 в хомуте σ = 25,0 < [σ] = 105 МПа.
Напряжения категории (σ)1 в корпусе опоры σ = 32,7 < [σ] = 105 МПа.
Напряжения категории (σ)2 в хомуте (в наиболее нагруженных сечениях) σ = 95,7 < 1,3[σ] = 137 МПа.
Напряжения категории (σ)2 в корпусе опоры (в наиболее нагруженных сечениях) σ = 91,4 < 1,3[σ] = 137 МПа.
Условие прочности опоры после укрепления при действии вертикальной и поперечной нагрузок выполнено. Перепечатка и использование материалов статьи в интернете разрешается при наличии текстовой гиперссылки на http://www.stresscalc.ru
|