Построение конечно-элементной модели стального резервуара в программном комплексе Лира
| Jazyk: | ruština |
|---|---|
| Rok vydání: | 2015 |
| Předmět: | |
| Zdroj: | Мосты и тоннели: теория, исследования, практика. |
| ISSN: | 2227-1252 |
| Popis: | Цель. В данной статье рассматривается применение численного метода решения для задачи осесимметричного нагружения идеальной цилиндрической оболочки гидростатическим давлением с односторонней связью днища с основанием без учета физически нелинейной работы материала конструкции, с целью верификации предложенной автором численной модели. Методика. Рассматривался резервуар объемом 100 тыс. м3. Геометрическая модель резервуара строилась в соответствии с типовыми значениями габаритов конструкции. Цилиндрическая стенка представлялась в виде гладкой оболочки с равномерным разбиением сетки конечных элементов. Использовалась модель основания Винклера с одним коэффициентом постели ( С1=0,05 кН/см3) с односторонней связью днища с основанием. Дискретизация рассчитываемого объекта выполнялась таким образом, чтобы удовлетворять двум требованиям: точности расчета, которая требует большого количества расчетных узлов (т. е. большой густоты расчетной сетки), и практическому решению задачи, которое накладывает ограничение на число расчетных узлов. Результаты. Проведено сравнение основных компонентов напряженно-деформированного состояния уторного узла резервуара, полученных в результате расчета численным методом с применением ПК Лира и аналитически с использованием известных зависимостей теории оболочек. Выявлено, что характер распределения значений изгибающих моментов и перемещений в цилиндрической стенке и плоском днище резервуара, полученные численным методом и аналитически, качественно схожи. Обнаружено возникновение скрытого отрыва днища от основания. Научная новизна. В модели резервуара устранены допущения, принятые в инженерных расчетах, такие как: представление днища в виде полу бесконечной балки; двухсторонняя связь днища с основанием. Практическая значимость. Предложена численная модель резервуара, позволяющая выполнять расчеты напряженно-деформированного состояния уторного узла в нелинейной постановке. Purpose. In this article application for analysis of steel storage tank loaded with hydrostatic presser and with unilateral bottom-base constraint is observed. Linear work of construction material was considered in order to verify offered finite-element model. Methodology. Geometrical model of steel tank with a capacity of 100 000 m3 was built in compliance with standardized tank dimensions. Cylindrical shell was modeled with uniform mesh layout. Winkler’s foundation model with one coefficient of soil reaction ( С1=0,05 kN/sm3) was used. Two conditions: computational accuracy, which requires a big amount of nodes; applied analysis, which limit node quantity were taken into account while shell model discretization. Findings. Comparison of principal deflected mode components, defined by numerical computing and the known analytical method was carried out. It was found that bending moment and displacement distribution character in cylindrical shell, defined by numerical computing and by the known analytical method are qualitatively similar. Undetected bottom uplift was revealed. Originality. Assumptions, which are used in analytical methods, such as: half-infinite beam bottom modeling and bidirectional bottom-base connection were eliminated in this tank model. Practical value. A numerical tank model applicable for deflected mode analysis of plate-sell junction in nonlinear formulation was suggested. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|