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2011-04-06

工业过滤装置,德国

该项目的建筑结构需要使用 RFEM 软件对过滤/干燥搅拌压缩设备进行应力和变形分析。

建筑结构不仅设计复杂,而且还需要进行大量繁琐的结构有限元模型创建工作。有限元模型包括 1,424 个面单元, 158 个实体以及 425 个杆件单元。

模型输入

该过滤器使用线性弹性壳和实体单元进行建模。 它由以下主要结构组成:

  • 底板
  • 过滤器底部
  • 容器壁采用圆弧形头部,底部加环形法兰
  • 集装箱墙上的托架
  • 搅拌器支撑板
  • 圆管头上的管道连接和吊耳
  • 循环蛇形管

集装箱和楼板的连接在建模过程中特别有趣。 环形法兰以实心单元的形式安装在罐板的底部。 它通过53个M 27螺栓固定在楼板上。

它们在圆周上均匀分布,以确保恒定的预应力。 为了在定义的预应力作用下将环形翼缘锚固在底板上,在水箱壁上放置了一个循环反向单元作为实体单元。 因此,可以将容器法兰紧贴在圆锥形楼板上。

为了在RFEM中重现这种锥形连接,必须在分析模型中定义这些结构构件之间的接触特性。 定义弹性弹簧的接触实体单元在圆周上均匀分布。

荷载工况/结果组合

下列荷载作用在结构上:

  • 容器设计压力-1/6 bar,平底加热-1/10 bar,加热盘管-1/10 bar
  • 自重和设备引起的垂直荷载
  • 设计温度-20/200°C
  • 内部正压和负压,根据AD‑S1和S2设计28,000次荷载循环时压力波动范围为0.0至3.0 bar
  • 搅拌器荷载为200万 应力循环

在RFEM中计算

根据单个荷载工况创建了五个荷载组,并生成了有限元网格。然后在RFEM中确定内力,应力和变形。

除了一般的应力分析外,还进行了压力波动和搅拌器荷载引起的疲劳设计。

结构设计 彼得 & 合伙人
结构力学工程学会
www.ifs-peter-partner.com


项目说明

模型数据

节点数目: 3612
线的数目 3351
杆件数目: 425
面的数目: 1424
实体数目 158
荷载工况数目 10
荷载组合数目 5
总重量 9,559 t
翘曲区域尺寸 4.739 x 4.725 x 3.343 m
软件版本 5.01.44

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