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06.04.2011

Dispositif de filtrage industriel, Allemagne

La conception et le calcul de ce dispositif de filtrage/séchage avec agitateur ont nécessité une analyse complète des contraintes et des déformations dans RFEM.

La modélisation de cette structure était un grand défi en termes de calcul du fait de ses 1 424 surfaces, 158 solides et 425 barres.

Entrée de modèle

Le filtre a été modélisé avec une coque élastique linéaire et des solides. Il se compose des composants structuraux suivants :

  • Radier
  • Bas du filtre
  • Paroi de la cuve avec sommet torisphérique et semelle circulaire en bas.
  • Supports sur la paroi du conteneur
  • Plaque de support pour agitateur
  • Raccord de tuyau et œillets de levage sur la tête torisphérique
  • Tuyaux serpentins en circulation

La modélisation de l'assemblage du conteneur et du radier a été particulièrement intéressante. La semelle circulaire a été appliquée sous forme d'un solide au bas de la cuve. L'ensemble a été fixé à la dalle de plancher à l'aide de 53 boulons de fixation M 27.

Elles ont été uniformément réparties sur la circonférence afin de garantir une force de précontrainte constante. Afin d'ancrer la semelle circulaire contre le radier avec des forces de précontrainte définies, un contre-élément circulaire a été modélisé comme solide sur la paroi de la cuve. Ainsi, il a été possible de fixer la semelle du conteneur sur la dalle de plancher conique.

Pour reproduire cette fixation conique dans RFEM, il a été nécessaire de définir les propriétés de contact entre ces composants structuraux dans le modèle d'analyse. Les éléments solides de contact définissant un ressort élastique ont été répartis uniformément autour de la circonférence.

Chargement

Les charges suivantes ont été appliquées à la structure :

  • Pression de calcul pour le conteneur -1/6 bar, chauffage pour le fond plat -1/10 bar, serpentin de chauffage -1/10 bar
  • Charges verticales dues au poids propre et à l'équipement
  • Température de calcul : -20/200°C
  • Pression positive et négative internes avec vérification des variations de pression de 0,0 à 3,0 bar pour 28 000 cycles de charge selon AD-S1 et S2
  • Agitateur chargé pour 2 millions de cycles de contrainte

Calcul dans RFEM

Cinq groupes de charge ont été créés à partir des cas de charge individuels et le maillage EF a été généré. Les efforts internes, les contraintes et les déformations ont ensuite été déterminés dans RFEM.

Outre l'analyse générale des contraintes, des calculs de fatigue dus aux variations de pression et à la charge de l'agitateur ont été réalisés.

Bureau d'études Peter & Partner
Ingenieur- und Sachverständigengesellschaft für Strukturmechanik, Much
www.ifs-peter-partner.com


Spécifications du projet

Données de modèle

Nombre de nœuds 3612
Nombre de lignes 3351
Nombre de barres 425
Nombre de surfaces 1424
Nombre de solides 158
Nombre de cas de charge 10
Nombre de combinaisons de charges 5
Poids total 9,559 t
Dimensions (métrique) 4,739 x 4,725 x 3,343 m
Dimensions (impériales) 15.55 x 15.5 x 10.97 feet
Version du logiciel 5.01.44

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