JP Media - шаблон joomla Mp3
Яндекс.Метрика

Препроцессор (моделирование)

Моделирование опор

Вопрос:

Можно ли смоделировать опору с сочетанием каткового блока и блока пружинного?

Ответ:

В предположении, что указанная Вами опора расположена вертикально под трубопроводом на отрезке, где ось трубопровода горизонтальна, можно порекомендовать следующее: для адекватного моделирования “Пружинных катковых опор” необходимо задать в меню Участки — таблице Геометрия участка №...— диалоговом окне Опора следующие линейные жесткости:
а) реальную величину жесткости пружины по вертикальному направлению ХS3, в кН/м (кг/см),
б) условную жесткость равную единице по тому направлению, в котором перемещения запрещены полностью;
в) нулевую жесткость в том направлении, по которому перемещения разрешены;
г) коэффициент трения задается с учетом вида Катковой опоры.

Жесткая подвеска

Вопрос:

Как правильно задать в программе жесткую подвеску (на одной или двух тягах)?

Ответ:

В действующей версии АСТРА-НОВА жесткие подвески моделируются с учетом только длины тяги (тяг) без учета их количества.
Жесткая подвеска в расчетном смысле представляет собой вертикальный стержень (нить), абсолоютно жесткий на растяжение и абсолютно податливый на сжатие, шарнирно закрепленный в точках крепления к строительным конструкциям и к трубе (условно считается точка на оси трубопровода). Учитываются также горизонтальные реакции в жесткой тяге (по аналогии с пружинными опорами), прямо пропорциональные соответствующим горизонтальным перемещениям и обратно пропорциональные длине тяги.

Пружинная подвеска

Вопрос:

Для правильного понимания моделирования пружинных подвесок прошу сообщить следующее: Что следует понимать под выражением: "Заданные собственные вертикальные перемещения точек подвески" (см. АСТРА-СТАЦ, стр.23), и передаются ли эти перемещения на трубопровод, или отражаются только на состоянии пружин

Ответ:

При моделировании пружинных подвесок под выражением: "Заданные собственные вертикальные перемещения точек подвески" следует понимать перемещения точки закрепления подвески к несущей конструкции. Как правило (и особенно в атомной энергетике), в качестве таковых выступают "неподвижные" несущие строительные конструкции. Однако в случае, когда для подвески используется элементы оборудования (аппарат), которые могут деформироваться вследствие температурного расширения (сжатия) материала, следует задать значимые вертикальные температурные перемещения точки подвески относительно неподвижной точки. Эти перемещения учитываются на этапах 3 и 2 расчета. Степень их влияния на напряженно-деформированное состояние трубопровода зависит от ряда факторов, среди которых - конфигурация трубопровода и заданные температурные смещения опор.

Моделирование пружинной катковой опоры (по ОСТ 24.125.165-01)

Вопрос:

Как смоделировать пружинную катковую опору (по ОСТ 24.125.165-01)?

Ответ:

На основании нормативного документа ОСТ 24.125.165-01 и документов, по составляющим элементам опоры: ОСТ 24.125.160-01 (блоки катковые направляющие), ОСТ 24.125.166-01 (блоки пружинные), ОСТ 24.125.154-01 (опоры скользящие) – у нас сложилось следующее представление о принципе функционирования опоры данного типа.

Опора допускает перемещение трубопровода в продольном направлении для варианта с однорядным катковым блоком, либо в продольном и поперечном для двухрядного блока, а также перемещение в вертикальном направлении вниз (перемещение вверх ограничивает резьбовая тяга).
Соответственно предлагается задать в АСТРА-НОВА опору общего вида со следующими параметрами (пример для случая, когда труба направлена вдоль глобальной оси X):

  • осевой коэффициент трения 0,1 (трение качения) для однорядного каткового блока; плюс, дополнительно, боковой коэффициент трения также 0,1 для двухрядного блока;
  • линейная жесткость по оси Z вычисляется и задается на основании данных приведенных в ОСТ 24.125.166-01 (высота пружины в свободном состоянии, рабочая деформация, сила пружины при рабочей деформации);
  • жесткость по оси Y для однорядного блока, а также все угловые жесткости задать равными 1 (абсолютно жесткая связь).

Данный тип опор добавлен в базу данных для более удобного моделирования.

Система координат при задании направляющей опоры

Вопрос:

При установке направляющих опор выходит локальная система координат. Когда мы выбираем нагрузки для строителей, непонятно, по какой системе координат надо брать нагрузки - по основной или локальной. Каким координатам х,y.z соответствуют нагрузки Р1,Р2,Р3?

Ответ:

В АСТРА-НОВА при выдаче нагрузок на опоры в сводных таблицах нагрузки выдаются в той системе координат, в которой задана опора.
Направляющая опора всегда задаётся в локальной системе координат (поскольку ось трубопровода может быть не параллельна глобальным осям).
Опоры в локальной системе координат в сводных таблицах подсвечиваются зеленым цветом.
Нагрузки P1, P2, P3 соответствуют нагрузкам по локальным осям X', Y', Z' для опор, заданных в локальной СК. Для остальных опор P1, P2, P3 – нагрузки по глобальным осям X, Y, Z соответственно.
Для направляющей опоры: направление Z' – по оси трубопровода, X' – боковое, Y' – вертикальное. Т.е. для направляющей опоры:
P1 – боковая нагрузка;
P2 – вертикальная нагрузка;
P3 – осевая нагрузка.

Посмотреть направление локальных осей можно:

  • в Препроцессоре, выбрав направляющую опору курсором;
  • в Постпроцессоре при визуализации нагрузок на опоры, как показано на следующих рисунках.

quest8

Обратите внимание, что при визуализации нагрузок в случае, если нагрузки выводятся в локальной СК, рисуются локальные оси. Если локальные оси не нарисованы, значит, нагрузка выдаётся в глобальной СК.
Например, для одной скользящей опоры на рисунке нагрузка выведена в локальной СК, т.к. ось трубопровода не параллельна глобальным осям, а для другой - в глобальной. Желтым цветом отмечены нагрузки для опоры, заданной в локальной СК (здесь - направляющая опора).

quest8.1

Задание линзовых компенсаторов

Вопрос:

Как в модели задавать длину линзового компенсатора (длиной только линзовой части или приведенной в ОСТ’ах длиной всей детали)?

Ответ:

Компенсатор моделируется деталью с жесткостью отличной от жесткости подходящих прямых труб. Поскольку в линзовых компенсаторах пониженная жесткость обеспечивается линзами, то правильным является учет в модели только их суммарной длины (без прямых отрезков). В сильфонных же компенсаторах задается длина всей детали.

Задание сильфонного компенсатора

Вопрос:

При задании осевого (сильфонного) компенсатора мы вводим три параметра (эффективная площадь, жесткость и осевой ход). Далее при расчете выдается ошибка о недостаточности геометрических параметров. Если же в графе «расчет напряжений» тип «сильфонный» заменить на “НЕТ”, то расчет проходит. Правильно ли мы делаем?

Ответ:

Если вам не нужен расчёт напряжений в самом компенсаторе, то делаете правильно. Если же необходимо выполнить расчёт напряжений, то помимо названных параметров, требуется дополнительно задать геометрию компенсатора (наружный и внутренний диаметр, толщину стенки, ширину гофра и количество гофров). Тип компенсатора (сильфонный/линзовый) влияет только на вид формул для расчёта напряжений в самом компенсаторе.

Задание параметров осевого компенсатора

Вопрос:

Как правильно задать параметры осевого компенсатора, как правильно посчитать, а затем правильно проанализировать расчет? На что следует обратить внимание?

Ответ:

Для компенсаторов вообще необходимо задавать следующие параметры:

- жёсткости компенсатора (осевая, сдвиговая, изгибная, крутильная);
- эффективная площадь;
- вес материала, продукта, изоляции;
- допускаемые перемещения (осевой ход, сдвиг, угол);

Для осевого компенсатора в частности необходимо задавать следующие параметры:
- осевая жёсткость;
- эффективная площадь (в случае неразгруженного компенсатора);
- вес материала, продукта, изоляции;
- допускаемые перемещения (осевой ход).

В компенсаторах от действия давления могут возникать дополнительные распорные усилия. Компенсатор называется разгруженным, если он не передаёт эти усилия на трубопровод и неразгруженным, если передаёт.

В программе разгруженный и неразгруженный компенсатор задаются следующим образом: если компенсатор разгруженный, то его эффективная площадь задаётся равной нулю. В случае, если компенсатор неразгруженный, эффективная площадь задаётся больше нуля. Значение эффективной площади берётся из техпаспорта компенсатора или каталога.

Если в расчётной модели есть неразгруженные компенсаторы, то перед запуском на расчёт должна быть поставлена галочка «Учёт распора в линзовых/сильфонных компенсаторах». В этом случае программа проведёт расчёт с учётом распорных усилий, возникающих в неразгруженных компенсаторах

При анализе результатов расчёта важно обратить внимание на следующее: на эпюрах осевых усилий Nz' в сечениях стыковки неразгруженных компенсаторов с трубопроводом возникают скачки усилий. Величина данного скачка должна быть равна произведению давления в компенсаторе на эффективную площадь компенсатора.

Порядок проведения расчёта следующий:

1. Определиться, какие компенсаторы в схеме, задать для них требуемые параметры (для неразгруженных компенсаторов обязательно задать эффективную площадь);
2. В случае наличия в схеме неразгруженных компенсаторов поставить галочку «Учёт распора в линзовых/сильфонных компенсаторах»;
3. Провести расчёт;
4. Проанализировать эпюры осевых усилий Nz' (Меню Результаты -- Визуализация усилий, поставить галочки «Результаты по элементам» и «Показывать эпюры»).

Так как производители компенсаторов могут менять их параметры, рекомендуем сверять данные по компенсаторам, взятые из баз данных нашей программы, с актуальными каталогами применяемых компенсаторов.

Моделирование углового клапана

Вопрос:

Есть схема трубопровода с угловым клапаном, от завода-изготовителя есть допускаемые моменты и нагрузки на клапан (завод дал нагрузки на вход и на выход клапана - они разные). Как смоделировать данный клапан в программе, и в каких местах смотреть нагрузки именно входа и выхода. Может быть, есть пример?

Ответ:

Угловой клапан можно моделировать двумя арматурами. Нагрузки входа и выхода смотреть как нагрузки на патрубки арматуры или усилия в соответствующих сечениях.

Сварной тройник

Вопрос:

Как правильно в программе задать сварной тройник?

Нужно ли в тройнике в задании толщины стенки в зоне "прилива" со стороны штуцера задавать величину катета сварной наплавки?
Как правильно задать сварной тройник с накладкой?

Ответ:

При задании равнопроходных сварных тройников без накладок нет необходимости учитывать утолщение h ни в толщине стенки штуцера, ни в толщине стенки в зоне "прилива", поскольку величина h очень незначительно влияет на величину максимального расчетного напряжения.
При задании тройников с накладками толщину накладки следует учесть так: в данных для корпуса тройника задать толщину стенки, равную суммарной толщине стенки корпуса и накладки тройника, и такую же толщину "в зоне прилива".

Задание шаровых или кованых тройников

Вопрос:

В процессе создания расчетной схемы возникла потребность применить шаровой или кованый тройник. Как правильно задать эти тройники в расчете в силу их необычной конфигурации?

Ответ:

Шаровой и кованый тройники в АСТРЕ можно задать только как пересечение 3-х ветвей (без задания тройника в узле), поскольку формулы для учёта податливости и, главное, расчёта напряжений в тройниках такого вида в нормах и научно-методической литературе отсутствуют.
Программа выдаст 3 набора силовых факторов в сечениях тройникового узла, которые могут быть в дальнейшем использованы для оценки напряжений в одном из известных конечно-элементных комплексов (как это сделано в АСТРА-СТАДИО).

Задание утонения в отводах для трубопроводов ТЭС

Вопрос:

В расчете высокотемпературного паропровода на прочность как правильно задавать утонение "с" в отводах?
В РД 10-249-98 в разделе 5.2.6.2.2 указано "Для поперечных сечений прямолинейных и криволинейных труб... Значение допуска на утонение стенки С1 принимается по техническим условиям на поставку труб, идущих на изготовление трубопровода". Ясно сказано, что нужно внести допуск из ТУ на трубу, из которой изготовлен отвод. В то же время, на практике часто принимается утонение на внешней стороне гиба отвода из ОСТа на данный отвод. В старых нормативах на расчеты конкретно указывалось, что это утонение не является утонением гиба. В РД такой оговорки нет. Какое утонение нужно занести в расчет?

Ответ:

В расчёт следует задавать максимальное значение утонения для отвода (т.е. на внешней стенке). Также в допуске на утонение следует учесть допуск на коррозию (хотя в п. 5.2 норм РД 10-249 об этом тоже ничего не сказано).

Расчетная модель ТС для сейсмических, вибрационных и динамических расчетов

Вопрос:

Каковы особенности моделирования трубопроводных систем для расчета на сейсмические, вибрационные и иные динамические воздействия?

Ответ:

Обращаем Ваше внимание на следующие моменты:


1. Для улучшения "качества" динамических расчетов рекомендуем Вам поставить динамические степени свободы ("массы") в центрах гибов, добавить дополнительные сечения между опорами, если их нет (либо вручную, либо воспользовавшись командой Дробить выделенные отрезки в меню Дополнительно, в Геометрии участка). Кроме того (см. "Общее описание" и "Сеанс работы"), динамические степени должны быть во всех сечениях и по направлениям действия вибрационных и динамических нагрузок.

2. При расчете на собственные частоты и формы для последующего более правильного учета динамических воздействий нужно заказывать требуемый энергетически значимый диапазон частот, в котором наиболее значимо проявляются эффекты динамики (например, для сейсмики, от 0 до 33 Гц, для вибрации - по результатам наблюдений, но не выше 100 Гц). Число определяемых частот и форм указывать не следует (оставьте это поле пустым). Если Вы уже знаете, по предыдущим расчетам, сколько частот укладываются в значимый диапазон, то можно и заказывать количество необходимых для определения частот.

3. При проведении сейсмического, вибрационного и динамического расчетов также можно не указывать число частот, если учитывается весь диапазон частот, вычисленных при расчете на собственные частоты и формы.

Смысл термина «внутреннее давление» в программе

Вопрос:

Какое давление (избыточное или абсолютное) подразумевается под термином «внутреннее давление»?

Ответ:

В расчетах на прочность вообще, а в АСТРА-НОВА в частности, используется избыточное давление.

Расчет трубопровода, состоящего из одного участка

Вопрос:

Можно ли в программе АСТРА-НОВА провести расчет трубопровода, задав его как один участок? Обязателен ли внутренний узел?

Ответ:

Да, расчетная схема может содержать любое необходимое число участков, в том числе один. Наличие внутреннего узла необязательно.

Число внутренних узлов

Вопрос:

В общих данных расчета по умолчанию стоит число внутренних узлов 4000. Прошу объяснить, что это число означает и в каких случаях его необходимо задавать не по умолчанию.

Ответ:

В ПК Астра-Нова существуют понятия внешних и внутренних узлов. Внешние узлы – границы расчетной модели (точки стыковки с не представленным в модели оборудованием и т.п.), в таких узлах программа автоматически назначает заделки (мертвые опоры). Внутренние узлы – остальные узлы модели. Если номер конкретного узла превышает заданный параметр «Номер последнего внутреннего узла» меню Данные, Общие, то этот узел считается внешним. Данный подход требует со стороны пользователя прямого контроля нумерации узлов. Он сохранился от старых версий Астра-Нова и в настоящий момент не является обязательным: имеется возможность назначить параметр «Номер последнего внутреннего узла» большим, чем полное число узлов в модели, в таком случае все мертвые опоры необходимо задать явно (вручную). В текущей версии данный параметр по умолчанию принимается равным 4000. Таким образом, если в схеме меньше 4000 узлов, что верно в большинстве случаев, то все узлы считаются внутренними, и пользователь сам задает заделки (мертвыми опорами) в нужных узлах. Тем не менее, для совместимости со старыми моделями и в качестве альтернативного подхода сохранена возможность в соответствии с нумерацией и значением параметра «Номер последнего внутреннего узла» назначать узлы как внутренние и внешние.

Ввод данных в таблицу характеристик пружин

Вопрос:

Прошу Вас уточнить по ПК АСТРА-НОВА, какие данные следует вносить в таблицу характеристик пружин в графе Затяжки пружины в монтажном состоянии: данные из столбца Затяжка пружин в монтажом состоянии из таблицы "Нагрузки и перемещения в пружинных подвесках и опорах" сводных таблиц пользователя или данные из столбца Затяжка таблицы "Характеристик пружинных подвесок" сводных
таблиц СТАЦ.

Ответ:

В графе "Затяжка пружин в монтажном состоянии, мм" сводных таблиц пользователя приводятся данные именно о затяжке пружин в монтажном состоянии. В графе "Затяжка" сводной таблицы "Характеристики пружинных подвесок" приводится затяжка пружин в рабочем состоянии. Таким образом, в таблицу характеристик пружин в графе Затяжки пружин в монтажном состоянии следует вносить данные из сводных таблиц пользователя "Затяжка пружин в монт.состоянии, мм"

Моделирование врезки "труба в трубу" с накладкой

Вопрос:

Как правильно смоделировать врезку "труба в трубу" с накладкой, чтобы накладка компенсировала отверстие под ответвляемый трубопровод в месте соединения трубопроводов?

Ответ:

При расчете по нормам ТЭС накладка может быть учтена только за счет увеличения толщины стенки трубы в зоне врезки на толщину накладки(см. Сеанс работы с комплексом, раздел «Панель ввода. Закладка Узел»). Толщина «прилива» при этом задается равной нулю.
Можно для начала провести расчет без учета накладки. Если условие прочности выполняется, то нет необходимости дополнительно моделировать накладку.

Передача моделей из ПК Старт в ПК АСТРА-НОВА

Вопрос:

Расскажите о взаимодействии ПК АСТРА-НОВА со Стартом. Как передать файл со Старта в АСТРА-НОВА? Какие могут возникнуть проблемы?

Ответ:

В АСТРА-НОВА есть возможность импорта исходных данных из СТАРТа. Можно импортировать данные из файла открытого формата СТАРТа(*.ini).

Также есть возможность импорта исходных данных из текстового файла исходных данных СТАРТ *.isx (файл в кодировке ASCII), или *.txt (файл в кодировке KOI-8).
В СТАРТе и АСТРЕ используются различные подходы к моделированию некоторых элементов трубопровода, поэтому некоторых параметров не хватает. По этой причине в АСТРЕ приняты некоторые соглашения для дополнения расчётной модели СТАРТа.
Обратите внимание, что импорт расчётной модели из другого программного комплекса требует последующего контроля расчётной модели со стороны расчётчика.