Вопрос для самопроверки (местные мембранные напряжения)

[Guterfreund]

Добрый день!

Буду благодарен, если кто-нибудь сообщит мне величину местных мембранных напряжений для следующего случая:

обечайка (внутренний диаметр 503.8 мм, толщина 10.2 мм) пересакается с патрубком (внутренний диаметр 194.1 мм, толщина 13 мм), внутреннее давление 6.3 МПа.

Пересечение под прямым углом.

Возникли сомнения по правильности расчета данной величины в зоне пересечения.

Как я понял, по новому ГОСТ на сосуды (52857) местные мембранные напряжения сравниваются с допускаемым 1.5*Sigma?

Заранее спасибо!

[Aleksey]

Расчет по программе COSMOS:
Средние мембранные напряжения по линии приварки патрубка к обечайке - 245,6 МПа (те напряжения, которые оценил бы по категории (s)2).
Максимальные напряжения от действия давления - 630,3 МПа.
Элементы SHELL6, размер элемента 10 мм.

1.5*Sigma- по ГОСТ так.

[Guterfreund]

Пару уточняющих вопросов:

1. Как смоделирован патрубок? С жесткой крышкой?
2. Как я понимаю, речь идет об интенсивности напряжений?
3. Материал: Е=200 000 МПа, ЧП=0.3?

Если так, то я близок к истине. У меня ок. 250 МПа получается.

К сожалению, для поковки КП245 (09Г2С) многовато будет

[Guterfreund]

Хм...

Уменьшил размер элемента до 5 мм. и получил средние мембранные 265 МПа.

Вроде где-то на форуме писалось, что размер элемента должен быть не более толщины стенки. Тогда мол сходимости можно добиться хорошей.

Как видно, дальнейшее уменьшение размера элемента изменяет величину средних местных напряжений.

Где правда?

[Aleksey]

1. Как смоделирован патрубок? С жесткой крышкой?
2. Как я понимаю, речь идет об интенсивности напряжений?
3. Материал: Е=200 000 МПа, ЧП=0.3?

1. Условно принята толщина крышки 50 мм. Крышка на патрубке расположена таким образом, что бы не влиять на зону стыка патрубка с обечайкой.
2. Именно об интенсивности.
3. вроде того.

Как видно, дальнейшее уменьшение размера элемента изменяет величину средних местных напряжений.

В понедельник пересчитаю.....

[Guterfreund]

Насколько я знаю, в геометрических концентраторах вообще очень трудно добиться сходимости. Сколько не мельчи сетку, напряжения будут расти до бесконечности.

В нашем случае зона соединения патрубка с обечайкой (прямой угол) - явный геометрический концентратор.

Как вариант, просто остановится на величине элемента, равной минимальной толщине стенки соединяемых деталей и оценивать для данного случая напряжения. Естественно, результаты расчетов для данной модели должны хорошо сходится с результатами расчета, например, аналогичной объемной модели (имеется ввиду, быть один раз проверенными и подтвержденными).

[Aleksey]

Согласен

[Guterfreund]

Вопрос только вот в чем:

какое напряжение в объемной модели брать за базу для сравнения?

Осредненное по какой-либо плоскости или уже в конкретной точке?

[Aleksey]

Напряжения обемной модели можно попробовать оценить по поверхности:
http://stresscalc.ru/forbb/viewtopic.php?t=532