Статия Бройте фитингите заедно! от списание CADmaster # 5 (20) 2003 (допълнително)

Бройме фитингите заедно!

Изтеглете статията в PDF формат - 379 KB

CADmaster »CADmaster №5 (20) 2003 (допълнително)» Проектиране на промишлени съоръжения Бройме фитингите заедно!

Програмата работи в среда на Windows 9x/2000/XP и е предназначена за извършване на калибрационни изчисления при проектирането и реконструкцията на съдове и апарати за рафиниране на нефт, химическа, нефтохимическа, газова, нефтена и други индустрии.

Защо ви е необходим "STUTZER"?

Всички дизайнери, участващи в анализа на якостта на тръбните системи, са запознати с понятието „мъртва опора“. В този случай "мъртва подкрепа" означава подкрепа, която налага ограничения върху всичко степени на свобода. По правило такава опора замества кръстовището на тръбопровода и съда (апарата): това значително опростява изчислението, но често води до прекомерно надценени сили и натоварвания както в самия тръбопровод, така и в кръстовището 1 .

Взимайки предвид твърдостта на кръстовището на тръбопровода и апарата при определяне на силите и моментите от външни сили и вътрешни натоварвания до голяма степен се определя точността на резултатите от изчисляването на якостта както на тръбопровода, така и на самите съдове (апарат) при сайт за обвързване. Става възможно разумно да се възложи действие върху дросела призна товари и не използвайте "условни" мъртви опори. Точността на изчисленията се увеличава значително, дизайнерът може да избере по-надеждни и икономични конструкции на тръбопровода и неговите опори, както и местата за свързване с апарата.

"STUTZER" се превърна в логично продължение на предварително пуснатия модул "START-STUTZER" 2 и първата специализирана домашна програма 3 за изчисляване на сили, напрежения и твърдост в кръстовището на дюзата с плавателния съд (апарат). Каква е причината за използването му при изчисленията на тръбопроводни системи и с появата на програмата STUTZER стана възможно да се определи както твърдостта, така и здравината на елементите на свързващия блок на дюзата с съд или апарат.

За съжаление доскоро не се отделяше необходимото внимание на метода и метода за получаване на стойности на твърдост, както и на изчисляването на якостта на свързващите възли: в Русия все още няма нормативни документи, уреждащи определянето на допустимите външни натоварвания върху фитинги, като същевременно са изложени на вътрешно налягане. Програмата е написана въз основа на методологията за комплексно изчисляване на твърдостта и напрегнатото състояние на точките на свързване на дюзите, като се вземе предвид максимално допустимото ниво на напрежение. За определяне на якостта и твърдостта на съединението се използват зависимостите на безразмерните относителни параметри на изместванията и напреженията от геометричните характеристики на свързващите елементи в съответствие с методите, описани в WRC107-79, WRC297-874, BS5500- 76 4. Освен това се дава оценка на якостта на армировката на отвора под действието на вътрешно налягане в съответствие с GOST 24755–89. Допустимото ниво на напрежение се определя съгласно "Стандарти за изчисляване на якостта на оборудването и тръбопроводите на атомните електроцентрали" (PNAE G-7-002-86, Госатоменергонадзор СССР, 1989 г.), GOST 14249-89 и RD 26-02- 62-98.

Справедливо е да се твърди, че методът с крайни елементи напоследък се използва широко за решаване на подобни проблеми. Това е вярно, но прилагането на споменатия метод изисква специални програми за изчисление (например ANSYS) и висока квалификация на потребителите, както и значителни времеви разходи. В допълнение, когато се използва методът с крайни елементи, е доста трудно да се оценят резултатите от напрегнато-деформираното състояние на обвързващата зона. Получените напрежения, като правило, рязко намаляват с разстоянието от инжекционната зона, което налага допълнителни изисквания за качеството на разпадането на крайния елемент на модела.

Днес няма ясно разделение на областите между така наречените "пикови" напрежения, получени директно в зоните на концентрация, и локални локални напрежения. "Пиковите" напрежения са разположени в много малка зона на концентратори на напрежение, те бързо се разпадат и практически не влияят на оценката на якостта за статични изчисления на конструкции от пластмасови материали. В същото време за локалните мембранни и огъващи напрежения съществува регулаторна рамка за оценка на техните пределни стойности, която се използва в програмата.

Приложението на програмата STUTZER позволява решаване на следните задачи:

определяне на мембранни, огъващи и общи напрежения от действието на външни натоварвания и вътрешно налягане в точките на вкарване на дюзата както в цилиндрични черупки и изпъкнали дъна, така и в самата дюза на дюзата;
определяне на допустими мембранни и общи напрежения;
изчисляване на укрепването на отвора от вътрешно налягане;
издаване на заключение за работоспособността на обвързващия блок
определяне на твърдостта (съответствие) на свързващия блок;
изход на протокола за изчисление (формите на протокола могат да бъдат коригирани от потребителя).

Трудно ли е да се използва програмата?

Програмата е създадена за взискателен специалист, който цени времето си, поради което интерфейсът й е изключително визуален, компактен и лаконичен.

Цялата навигация се извършва с помощта на отметки.

На първия екран, който се появява при създаване на проект, специалист присвоява код на проекта и въвежда данни (като се започне от вида на възела за свързване), избира вида на изчислението и вида на дросела, в зависимост от това коя програма показва схемата за проектиране.