Пример расчета и оценки напряженного состояния цилиндрической обечайки с патрубком от действия внутреннего давления и нагрузок на патрубок от присоединенных трубопроводовВ расчетах сосудов и аппаратов работающих под давлением
часто приходится выполнять поверочный расчет цилиндрической обечайки с патрубком
от нагрузок передаваемых со стороны трубопровода. В данном разделе приведен пример оценки напряженного состояния
в обечайке и патрубке от действия внутреннегго давления и нагрузок на патрубок в соответствии с ПНАЭ Г-7-002-86.
Конечно-элементная модель цилиндрической обечайки с патрубком приведена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Расчетная схема
Расчетная схема моделировалась плоскими шестиузловыми конечными элементами.
По нижней кромке цилиндрической обечайки задавалось условие заделки (зона приварки к трубной доске).
По верхней кромке обечайки прикладывалось осевое растягивающее усилие от действия внутреннего давления.
На патрубок прикладывались нагрузки от присоединенного трубопровода.
Напряженное состояние в цилиндрической обечайке с патрубком от действия внутреннего давления
приведено на рисунке 2.
Рисунок 2 - Напряженное состояние от действия давления
Средние местные мемранные напряжения по линии приварки патрубка к обечайке
σ = 69,3 МПа < 1,3[σ] = 166 МПа
Напряженное состояние в цилиндрической обечайке с патрубком от действия внутреннего давления
и нагрузок на патрубок приведено на рисунке 3.
Рисунок 3 - Напряженное состояние от действия давления и нагрузок на патрубок
Сумма средних местных мембранных напряжений по линии приварки и общих изгибных напряжений в патрубке
σ = 90,7 < 1.3[σ] = 166 МПа
Напряжения в патрубке категории (σ)RV вне зоны концентрации (второй ряд элементов)
σ = 102,4 МПа < [σ]RV = 334 МПа
Напряжения в обечайке категории (σ)RV вне зоны концентрации (второй ряд элементов)
σ = 170,1 МПа < [σ]RV = 334 МПа
Максимальные напряжения в зоне концентрации используются при расчете на циклическую прочность.
Перепечатка и использование материалов статьи в интернете разрешается при наличии текстовой гиперссылки на http://www.stresscalc.ru
|