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2011-04-06

Dispositivo de filtro industrial, Alemanha

Para o projeto de dimensionamento do dispositivo de filtro/secador e um agitador, foi efetuada uma análise completa de tensões e deformações com o RFEM.

A particularidade da estrutura residiu na complexa modelação com 1424 superfícies, 158 sólidos e 425 barras.

Entrada do modelo

A construção foi modelada com elementos elásticos de casca e sólidos. Os componentes estruturais principais são os seguintes:

  • laje de pavimento
  • fundo do filtro
  • parede de recipiente com cabeça torisférica e banzo em anel aplicado na parte inferior
  • consolas nas paredes do recipiente
  • placa de apoio para agitador
  • ligação de tubo e olhos de elevação na cabeça torisférica
  • tubos em serpentina circunferenciais

A ligação entre o recipiente e a laje de pavimento foi de especial interesse para o processo de modelação. O banzo em anel foi aplicado na forma de elemento sólido na parte inferior da placa do recipiente. Foi fixada à laje de pavimento recorrendo a 53 parafusos bloqueadores M 27,

que foram uniformemente distribuídos ao longo da circunferência com o intuito de assegurar um pré-esforço constante. Para ancorar o banzo em anel à laje de pavimento com pré-esforço definido, foi modelado um elemento contrário circular na forma de elemento sólido na parede do recipiente. Assim, foi possível segurar o banzo do recipiente à laje de pavimento cónica.

Como meio de reproduzir a fixação cónica no RFEM, surgiu a necessidade de definir a propriedade de contacto entre estes elementos estruturais no modelo de análise. Os elementos de contacto sólidos para definição da mola elástica foram distribuídos uniformemente em toda a circunferência.

Carregamento

As seguintes cargas foram aplicadas à construção:

  • pressão de dimensionamento para recipiente -1/6 bar, aquecimento de fundo plano -1/10 bar, serpentina de aquecimento -1/10 bar
  • cargas verticais devido a peso próprio e aquecimento
  • temperatura de dimensionamento -20/200 °C
  • pressão interna negativa e positiva com dimensionamento de variações de pressão de 0,0 a 3,0 bar para 28 000 ciclos de carga de acordo com AD‑S1 ou S2
  • cargas de agitador para 2 milhões de ciclos de tensão

Cálculo no RFEM

Foram gerados cinco grupos de cargas a partir dos casos de cargas individuais e foi criada uma malha de EF. Depois foram determinados os esforços internos, as tensões e as deformações no RFEM.

Além da análise geral de tensões, foram também realizados variações de pressão e carregamentos no agitador.

Planeamento estrutural Peter & Partner
Ingenieur- und Sachverständigengesellschaft für Strukturmechanik, Much, Alemanha
www.ifs-peter-partner.com


Especificações do projeto

Dados do modelo

Número de nós 3612
Número de linhas 3351
Número de barras 425
Número de superfícies 1424
Número de sólidos 158
Número de casos de carga 10
Número de combinações de cargas 5
Peso total 9,559 t
Dimensões 4,739 x 4,725 x 3,343 m
Versão do programa 5.01.44

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