Workaround: 不同角度的吊耳

文摘   科技   2024-01-10 14:00   福建  

小字吐槽:我们总是习惯了填鸭式的教育,期待别人给出一个可以执行的正确答案。

一旦"权威机构"给不出,或者不认可其给出的“答案”,则会怒而指责对方无能,而非把自己的一个小时,一天,一周花费到问题本身,把自己的心得贡献出来,并加入到讨论中。

我们缺少这样的氛围。

1. 问题的由来?

立式容器的顶部吊耳,以及卧式容器两侧的吊耳使用非常频繁,PV Elite 无法直接建模


2. 吊装计算,算什么?


2.1 吊耳本身的强度:吊耳孔的剪切、吊耳根部的弯曲+拉伸应力等

2.2 吊耳的连接焊缝强度

2.3 筒体刚度

2.4 吊耳所在壳体处的局部应力

3. 软件可以处理的问题?

3.1. 吊耳本身、焊缝强度可不考虑吊耳方向,按已有的建模方式,保证载荷分配合理即可。


3.2 筒体的刚度计算。为保证筒体刚度计算结果的准确性,需自定义上下吊点,见https://mp.weixin.qq.com/s/vYPvO1gWcJk-uiK7c9mGVQ


4. 局部应力算不了怎么办?

最简单直接的办法:到 https://hexagonali.ideas.aha.io/ 投票


5. 要不,努把力?万一能算呢?

直接看 EN 13445-3 中关于线性载荷最终判定公式:

(为什么不用WRC?大家可以留言)

接下来,对如下3个纵向布置 ≠ 环向布置的参数进行分析:


1.K15

2.σb,all

3.K13 K14



EN 规范中的纵向和环向线性载荷



5.1. K15: Deq 当量直径,ea 计算厚度,b2垫板长度,影响:线性

而经测试可知,对于顶部吊耳,软件在计算时并不区分垫板的长度和宽度,而是以较大值代入到 b2

小结:吊耳方向不影响K15


5.2. σb,all: K2常数,f 许用应力,K1系数,影响:线性

5.2.1. K1ν1 ν2 影响,非线性

2.1.1 纵向和环向的ν1 按照HG/T21574的尺寸的话,

一般情况下纵向= 环向

2.1.2 ν2K2 常数,f 许用应力,σm 膜应力

影响:线性

Ø对于顶部吊耳,则不区分纵向和环向膜应力:



Ø对于卧式容器,横截面一般不考虑F M:所以σmx*2=σmy

即环向应力是纵向应力的两倍。



终于找到影响 σb,all 的“元凶” ,σmx σmy

小结:顶部吊耳的方向不影响σb,all

卧式容器吊耳计算用的膜应力,因吊耳方向对K1 系数的影响且非线性关系,所以吊耳方向有影响。



5.3. 根据 16.6.8 (1)中:

NOTE Any straight line loadon a spherical part of a shell is considered to be in the longitudinal direction.


        卧式                                立式



小结:顶部吊耳的方向不影响 K13 K14卧式容器吊耳方向对K13 K14 有影响




6. 努力的结果?

EN 的公式上来看,顶部吊耳的方向不影响局部应力的计算结果

卧式容器的两侧45度布置的吊耳仍然无法处理。


注:WRC 107/537 只能计算球壳上的方形垫板,无法计算矩形垫板,方形垫板软件会优先采用WRC



7. 再努力一把?


7.1.按正常吊耳建模,得到吊耳的反作用力,因每组2个吊耳,所以还要除以2

再将反作用力分解为轴向和切向的分力,即 P=VC=4781*0.707/2=1690N

7.2. 为方便组合报告,采用 CodeCalc 建模,并将报告进行组合,见

https://mp.weixin.qq.com/s/KPJUTlArc9Z-Iq0atU135A



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