Przemysłowe urządzenie filtrujące, Niemcy

Projekt klienta

Statyka i konstrukcja Peter & Partner
Ingenieur- und Sachverständigengesellschaft für Strukturmechanik
Much, Niemcy
www.ifs-peter-partner.de

Długość: 2,8 m, szerokość: 2,8 m, wysokość: 3,1 m, masa: 9,2 t
Węzły: 3 612, pręty: 425, powierzchnie: 1 424, przekroje: 6

Projekt urządzenia filtrującego/suszącego wraz z mieszadłem wymagał kompletnej analizy naprężeń i odkształceń w programie RFEM. Szczególnym wyzwaniem projektowym było złożone modelowanie konstrukcji posiadającej 1,424 powierzchnie, 158 bryły i 425 pręty.

Dane wejściowe modelu

Filtr zamodelowano z wykorzystaniem powłok liniowo sprężystych i brył. Składa się on z poniższych głównych elementów konstrukcyjnych:

  • Płyta stropowa
  • Część dolna filtra
  • Ściana zbiornika z torysferyczną głowicą i kołnierzem pierścieniowym w dolnej części
  • Konsole na ścianie zbiornika
  • Podstawka pod mieszadło
  • Podłączenie rury i uchwyty na głowicy torysferycznej
  • Rury cyrkulacyjne w kształcie serpentyny

W procesie modelowania szczególnie interesujące było połączenie zbiornika i płyty stropowej. Kołnierz pierścieniowy zastosowano w formie elementu bryłowego w dolnej części płyty zbiornika. Został przymocowany do płyty stropowej przy użyciu 53 śrub mocujących M 27, rozmieszczonych równomiernie wokół obwodu w celu zapewnienia stałej siły sprężającej.

Dla zapewnienia połączenia konstrukcji filtra z płytą stropową, z dodatkowym uwzględnieniem siły sprężającej, w modelu zastosowano element bryłowy. W ten sposób możliwe było zamocowanie kołnierza zbiornika do stożkowatej płyty stropowej. Aby odtworzyć to mocowanie stożkowe w RFEM, konieczne było zdefiniowanie w modelu właściwości kontaktowych między tymi elementami konstrukcyjnymi.

Bryłowe elementy kontaktowe definiujące element elastyczny zostały rozmieszczone równomiernie wokół obwodu.

Obciążenia

W konstrukcji zastosowano następujące typy obciążeń:

  • Ciśnienie obliczeniowe dla zbiornika -1/6 bar, ogrzewanie płaskiego dna -1/10 bar, nagrzewnica -1/10 bar
  • Obciążenia pionowe wynikające z ciężaru własnego i wyposażenia
  • Temperatura obliczeniowa -20/200°C
  • Wewnętrzne ciśnienie dodatnie i ujemne z wahaniami ciśnienia obliczeniowego od 0.0 do 3.0 bar dla 28,000 cykli obciążenia zgodnie z AD‑S1 i S2
  • Obciążenia mieszadła dla 2 milionów cykli naprężeń

Obliczenia w RFEM

Z pojedynczych przypadków obciążenia utworzono pięć grup obciążeń i wygenerowano siatkę ES. następnie w RFEM określono siły wewnętrzne, naprężenia i odkształcenia. Oprócz ogólnej analizy naprężeń, przeprowadzono obliczenia zmęczenia wskutek wahania ciśnienia i obciążenia mieszadła.

Program wykorzystany do analizy statyczno-wytrzymałościowej

Kontakt

Kontakt do Dlubal

Mają Państwo pytania albo potrzebują porady?
Zapraszamy do kontaktu z nami lub znalezienia różnych sugerowanych rozwiązań i pomocnych rozwiązań na naszej stronie FAQ.

+48 (32) 782 46 26

+48 730 358 225

info@dlubal.pl

Newsletter

Zachęcamy do subskrypcji naszego Newslettera, aby otrzymywać pożyteczne porady, specjalne oferty i vouchery co najmniej raz w miesiącu.