Dispositivo di filtraggio industriale, Germania

Progetto cliente

Ingegneria strutturale
Peter & Partner
Ingenieur- und Sachverständigengesellschaft für Strukturmechanik
Much, Germania
www.ifs-peter-partner.de

Lunghezza: 2.8 m | Larghezza: 2.8 m | Altezza: 3.1 m | Peso: 9.2 t
Nodi: 3,612 | Aste: 425 | Superfici: 1,424 | Sezioni trasversali: 6

Il progetto del dispositivo di filtraggio/asciugamento, agitatore compreso, ha richiesto un'analisi completa delle tensioni e degli spostamenti generalizzati in RFEM. La struttura con 1.424 superfici, 158 solidi e 425 aste e la complessa modellazione rappresentava una sfida di progettazione.

Input del modello

Il filtro è stato modellato con gusci elastici lineari ed elementi solidi. È costituito dalle seguenti componenti strutturali principali:

  • Lastra del pavimento
  • Fondo del filtro
  • Parete contenitore con testa torosferica e flangia anulare applicata sul fondo
  • Supporti sulla parete del contenitore
  • Piastra di supporto per l'agitatore
  • Collegamento del tubo e anelli di sollevamento sulla testa torosferica
  • Tubazioni serpentine circolanti

Il collegamento del contenitore e della lastra di pavimento è stato particolarmente interessante per il processo di modellazione. La flangia anulare è stata applicata come un elemento solido al fondo della piastra del serbatoio. È stata fissata alla lastra del pavimento con 53 bulloni di bloccaggio M 27 che sono stati distribuiti uniformemente intorno alla circonferenza per garantire una forza di precarico costante.

Per ancorare la flangia dell'anello contro la lastra del pavimento con forza di precarico, un elemento contatore circolante è stato modellato come elemento solido sulla parete del serbatoio. Così è stato possibile bloccare la flangia del contenitore contro la lastra conica del pavimento. Per riprodurre questo fissaggio conico in RFEM, è stato necessario definire la proprietà di contatto tra queste componenti strutturali nel modello di analisi.

Elementi solidi di contatto, formanti una molla elastica, sono stati distribuiti uniformemente intorno alla circonferenza.

Carichi

Alla costruzione sono stati applicati i seguenti carichi:

  • Pressione di progetto per contenitore -1/6 bar, riscaldamento per la piastra inferiore -1/10 bar, bobina di riscaldamento -1/10 bar
  • Carichi verticali dovuti a peso proprio ed ad attrezzature
  • Temperatura di progetto -20/200°C
  • Pressione interna positiva e negativa con progetto delle fluttuazioni di pressione da 0.0 a 3.0 bar per 28,000 cicli di carico secondo AD‑S1 e S2
  • Carichi dell'agitatore per 2 milioni di cicli di tensione

Calcolo in RFEM

Cinque gruppi di carico sono stati creati dai singoli casi di carico ed è stata generatala la mesh-EF. Quindi sono state determinate in RFEM le forze interne, le tensioni e gli spostamenti generalizzati.  Oltre all'analisi generale della tensione, sono stati eseguiti il progetto a fatica dovuti alle fluttuazioni di pressione ed il caricamento dell'agitatore.

Programma usato per l'analisi strutturale

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