Анализ матриц жесткости элементов Tube для оценки корректности моделирования криволинейных элементов трубопроводных систем
| Авторы: Шелофаст В.В., Шелофаст В.В. | Опубликовано: 30.05.2020 |
| Опубликовано в выпуске: #5(722)/2020 | |
| Раздел: Машиностроение и машиноведение | Рубрика: Машиноведение | |
| Ключевые слова: матрица жесткости, матрица податливости, вектор узловых нагрузок, функции формы, узловые перемещения, нормальные напряжения |
Масштабные работы по созданию отечественной системы инженерного анализа предполагают выполнение огромного числа специализированных задач, каждая из которых требует индивидуального подхода и специфического решения. Не исключением являются и расчеты трубопроводных систем, наиболее просто осуществляемые в варианте стержневого представления. Такой подход наиболее эффективен для повышения скорости вычислений, увеличения размерности выполняемых задач и, главное, для упрощения процедуры моделирования. Рассмотрен вариант определения матриц жесткости трубопроводного пространственного элемента, служащих основой полного инженерного анализа трубопроводных систем. Приведены верификационные примеры, подтверждающие надежность и корректность получаемых решений.
Литература
[1] ANSYS (v.12.1). Help. URL: https://www.ansys.com.
[2] ANSYS Workbench Verification Manual, Release 18.2. ANSYS, Inc, 2017. URL: https://ecourses.ou.edu/fem/manuals/ANSYS_Workbench_Verification_Manual_v18.2.pdf.
[3] Bathe K.-J. Finite element procedures. Englewood, New Jersey, Prentice Hall, 1996. 1065 p.
[4] Hovgaard W. Stress in three dimensional pipe-bends. Transactions of ASME, 1935, vol. 57, pp. 401–416.
[5] Kohnke P. Ansys, Inc. Theory, Release 5.7. SAS IP, 2001. 1126 p.
[6] Liang-Chuan Peng, Tsen-Loong Peng. Pipe stress engineering. ASME, 2009. 506 p.
[7] Mecaniciens Societe Francaise des Guide de validation des progiciels de calcul de structures. Test no. SSLL08/89. Paris, Afnor Technique, 1990.
[8] Thiagarajan N., Dhananjay R., Shakti Prasad. Stiffness of Pipe Elbow. International Conference on Mechanical, Production and Automobile Engineering, Pattaya, 2011, pp. 230–234.
[9] Tulk J.D. Correlation Between Dynamic Stress and Vibration Velocity in Complex Piping Systems. Canadian Electrical Association, 1988. 46 p.
[10] Young W.C., Budynas R.G., Sadegh A.M. Roark’s Formulas for Stress and Strain. New York, McGraw-Hill, 2002. 852 p.
[11] Zienkiewicz O.C., Taylor R.L. The finite element method. Solid mechanics. Butterworth-Heinemann, 2000, vol. 2, 476 p.
[12] Zienkiewicz O.C., Taylor R.L. The finite element method. The basis. Butterworth-Heinemann, 2000, vol. 1, 708 p.
[13] Агапов П. Метод конечных элементов в статике, динамике и устойчивости пространственных тонкостенных подкрепленных конструкций. Москва, АСВ, 2000. 152 c.
[14] Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. Москва, Наука, 1972. 544 с.
