3960x
001201
14.4.2021

Návrh regulačního stavidla přehrady v Avignonu, Francie

Tento projekt zahrnoval posouzení deformace, maximálních napětí a únavového chování materiálů u rotační osy regulačního stavidla vodní elektrárny v regionu Provence-Alpes-Côte d’Azur (PACA).

Regulační stavidlo slouží k regulaci průtoku vody mezi vysokou a nízkou hladinou přehrady odpouštěním vody z přehradní nádrže. Použila se zde těžká kovová konstrukce z jediného bloku.

Celé stavidlo nejdříve ve 3D navrhla společnost Moscatelli a soubor s otočným čepem dodala ve formátu STEP společnosti AGICEA, která patří k zákazníkům Dlubal Software.

Technické detaily a stanovení namáhání ve smyku

Každý čep je tvořen vidlicovou hlavicí (strojově svařovaná sestava), v níž jsou umístěna vodicí ložiska ze slinutých bronzovo-grafitových slitin. Tato ložiska umožňují otáčení kruhové osy o průměru 20 cm bez dalšího mazání. Daná sestava je vyrobena z legované nerezové oceli s vysokými mechanickými vlastnostmi (vysoké meze pevnosti a pružnosti).

U čepu bylo stanoveno zatížení vodním tlakem působící na středovou osu.

Zatížení 126 t, které odpovídá síle vodního tlaku na jedno z obou otočných ramen, se pak zohlednilo v programu RFEM pro statické výpočty MKP. Zatížení se převedlo na plošnou sílu rozloženou na polovinu plochy osy. Celková vypočítaná smyková síla působící na plochu činí 13 960 kN/m².

Posouzení deformací

Po modelování mechanické sestavy jako tělesa (3D konečné prvky) společnost AGICEA přezkoumala celkové deformace každé dílčí sestavy:
• Ložiska z bronzu a grafitu
• Středová osa o průměru 20 cm
• Vidlicová hlavice

Následně byla analyzována srovnávací napětí (Von Mises) pro vyloučení nežádoucích špiček napětí. Tyto hodnoty byly porovnány s doporučenými hodnotami s ohledem na dovolené mezní hodnoty materiálu.

Posouzení na únavu

Dále byla provedena posouzení na únavu podle EN 1993-1-9. AGICEA vytvořila makro, které umožňuje vyšetřit maximální napětí (srovnávací, tahová a smyková napětí) v místech náchylných k tvorbě trhlin. Celý čep byl posouzen na  438 000 cyklů, což odpovídá jednomu pohybu za hodinu po celý rok po dobu 50 let.

Místo Avignon, Francie
Vlastník Groupe Moscatelli, Francie
www.groupe-moscatelli.com
Statický výpočet AGICEA, Francie
www.agicea-bureau-etudes.fr


Specifikace projektu

Údaje o modelu

Počet uzlů 838
Počet linií 592
Počet prutů 92
Počet ploch 261
Počet těles 2
Počet zatěžovacích stavů 2
Počet kombinací zatížení 8
Počet kombinací výsledků 4
Celková hmotnost 0,410 t
Rozměry 0,730 x 0,922 x 0,650 m
Verze programu 5.26.01

Máte nějaké otázky?