Dispositif de filtrage industriel, en Allemagne

Projet Client

Bureau d'Etudes Peter & Partner
Ingenieur- und Sachverständigengesellschaft für Strukturmechanik
Much, en Allemagne
www.ifs-peter-partner.de

Longueur: 2.8 m | Largeur: 2.8 m | Hauteur: 3.1 m | Poids: 9.2 t
Nombre de Noeuds: 3,612 | Barres: 425 | Surfaces: 1,424 | Sections: 6

La conception et le calcul de ce dispositif de filtrage/séchage y compris agitateur a nécessité une analyse complète de contraintes et de déformations dans RFEM. La modélisation de cette structure était un vrai défi du fait de ses 1 424 surfaces, 158 solides et 425 barres..

Entrée du modèle

Le filtre a été conçu avec des éléments élastiques de coque et des solides. Ses composants structuraux principaux sont:

  • Dalle de sol
  • Plancher filtrant
  • Paroi avec tête torisphérique et bride annulaire au plancher
  • Eléments de fixation sur les parois
  • Assemblages de tuyaux et oeillets de levage sur la tête torisphérique
  • Serpentins de circulation

L'assemblage du récipient à la dalle de sol a été particulièrement intéressant lors de la phase de modélisation. La bride annulaire a été ajoutée comme un élément solide au bas de la plaque du récipient. Elle a été fixée à la dalle de sol à l'aide de 53 boulons de serrage M 27 distribués de façon uniforme sur toute sa circonférence pour assurer un effort constant de précontrainte.

Un contre-élément circulaire a été modélisé sur le mur du récipient comme élément solide afin d'ancrer la bride circulaire contre la dalle de sol selon les efforts de précontrainte définis. Il a donc été possible de serrer la bride du récipient contre la dalle de sol conique. Pour reproduire ce système d'assemblage sur RFEM il a fallu définir les propriétés de contact entre les composants structuraux dans le modèle analytique.

Les éléments solides de contact pour la définition du ressort élastique ont étés distribués de manière uniforme sur toute la circonférence.

Charges

Les charges suivantes ont été appliquées à la structure:

  • Pression de dimensionnement pour récipient -1/6 bar, chauffage pour plancher plat -1/10 bar, serpentin de chauffage -1/10 bar
  • Charges verticales dues au poids propre et au chauffage
  • Température de dimensionnement -20/200°C
  • Pression interne négative et positive avec dimensionnement des variations de pression de 0,0 à 3,0 pour 28 000 cycles de charge selon AD-S1 et S2
  • Charges d'agitateur pour 2 millions de cycles

Calcul dans RFEM

Cinq combinaisons de charges ont été créées à partir de cas de charges individuels et le maillage EF a été créé. Puis les efforts internes, les contraintes et les déformations ont étés déterminées dans RFEM. En plus de l'analyse des contraintes basique, des vérifications de résistance à la fatigue ont étés menées pour répondre aux fluctuations de pression et des charges dues à l'agitateur.

Logiciels utilisés pour l'analyse structurale

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