Штуцер - МКЭ

При определении прочности и жесткости узла врезки МКЭ получил широкое распространение. Созданная программа, в отличие от универсальных конечно-элементных программ (ANSYS, NASTRAN, COSMOS и др.), не требует специальной подготовки пользователя и значительных временных затрат. Создание конечно-элементной разбивки и оценка полученных результатов напряженно-деформированного состояния (НДС) зоны врезки производится автоматически.

Расчет НДС выполняется как для радиальных, так и для косых врезок в цилиндрические и конические обечайки, эллиптические, сферические и плоские днища, а также трубопроводы. Расчет с помощью МКЭ позволяет значительно расширить область применения и точность решения задачи.

Точность расчетов на прочность сосудов, аппаратов и трубопроводов в месте соединения в значительной степени определяется учетом жесткости (податливости) врезки. Как правило, при расчетах на прочность трубопроводных систем соединение трубопровода и сосуда (аппарата) заменяется мертвой опорой, что приводит к получению завышенных усилий и напряжений в узле соединения.

Возможности

• определение мембранных, изгибных и общих напряжений в местах врезки штуцеров (в том числе наклонных) в цилиндрические и конические обечайки, в выпуклые и плоские днища, в трубопроводы от действия внешних нагрузок и давления;
• определение допускаемых мембранных и общих напряжений (ПНАЭ, ГОСТ, ASME, EN, JB);
• выводы о выполнении условий прочности в виде подробного отчета по основным международным стандартам;
• определение допускаемых нагрузок на штуцера;
• определение жесткости (податливости) узла врезки;
• расчет коэффициентов интенсификации напряжений (SIF);
• расчет укрепления отверстия от действия давления;
• расчет прочность врезки, работающей в коррозионно-активной сероводородсодержащей среде;
• расчет на прочность при малоцикловой нагрузки;
• расчет прочности и жесткости по WRC 537(107,297).

Нормы

Допускаемый уровень напряжений определяется согласно нормативным документам: (ПНАЭ Г-7-002-86, ГОСТ 34233.1-2017, ASME VIII div. 1 и 2, EN 13445-3, JB 4732-1995).

Кроме расчета по МКЭ в программе имеется возможность расчета жесткости и напряженного состояния узлов врезки штуцеров с использованием зависимости безразмерных относительных параметров перемещений и напряжений от геометрических характеристик элементов врезки в соответствии с распространенными методиками, описанными в WRC537-2010 (Бюллетени американского Совета по исследованиям в области сварки №107, №297, №537 "Местные напряжения в сферических и цилиндрических корпусах, вызываемые внешними нагрузками") и BS5500-76 (Британский стандарт).

Интеграция

Модель программы «Штуцер-МКЭ» может быть создана и передана из программы «ПАССАТ».

Специально для программы Старт-Проф разработан модуль «Старт-Штуцер-МКЭ» для расчета врезок (тройников и штуцеров), который вызывается непосредственно из программы «Старт».

Базы данных

БД материалов. Содержит физические свойства материалов элементов оборудования на основе российских и зарубежных норм.

При определении прочности и жесткости узла врезки МКЭ получил широкое распространение. Созданная программа, в отличие от универсальных конечно-элементных программ (ANSYS, NASTRAN, COSMOS и др.), не требует специальной подготовки пользователя и значительных временных затрат. Создание конечно-элементной разбивки и оценка полученных результатов напряженно-деформированного состояния (НДС) зоны врезки производится автоматически.

Расчет НДС выполняется как для радиальных, так и для косых врезок в цилиндрические и конические обечайки, эллиптические, сферические и плоские днища, а также трубопроводы. Расчет с помощью МКЭ позволяет значительно расширить область применения и точность решения задачи.

Точность расчетов на прочность сосудов, аппаратов и трубопроводов в месте соединения в значительной степени определяется учетом жесткости (податливости) врезки. Как правило, при расчетах на прочность трубопроводных систем соединение трубопровода и сосуда (аппарата) заменяется мертвой опорой, что приводит к получению завышенных усилий и напряжений в узле соединения.

Возможности

• определение мембранных, изгибных и общих напряжений в местах врезки штуцеров (в том числе наклонных) в цилиндрические и конические обечайки, в выпуклые и плоские днища, в трубопроводы от действия внешних нагрузок и давления;
• определение допускаемых мембранных и общих напряжений (ПНАЭ, ГОСТ, ASME, EN, JB);
• выводы о выполнении условий прочности в виде подробного отчета по основным международным стандартам;
• определение допускаемых нагрузок на штуцера;
• определение жесткости (податливости) узла врезки;
• расчет коэффициентов интенсификации напряжений (SIF);
• расчет укрепления отверстия от действия давления;
• расчет прочность врезки, работающей в коррозионно-активной сероводородсодержащей среде;
• расчет на прочность при малоцикловой нагрузки;
• расчет прочности и жесткости по WRC 537(107,297).

Нормы

Допускаемый уровень напряжений определяется согласно нормативным документам: (ПНАЭ Г-7-002-86, ГОСТ 34233.1-2017, ASME VIII div. 1 и 2, EN 13445-3, JB 4732-1995).

Кроме расчета по МКЭ в программе имеется возможность расчета жесткости и напряженного состояния узлов врезки штуцеров с использованием зависимости безразмерных относительных параметров перемещений и напряжений от геометрических характеристик элементов врезки в соответствии с распространенными методиками, описанными в WRC537-2010 (Бюллетени американского Совета по исследованиям в области сварки №107, №297, №537 "Местные напряжения в сферических и цилиндрических корпусах, вызываемые внешними нагрузками") и BS5500-76 (Британский стандарт).

Интеграция

Модель программы «Штуцер-МКЭ» может быть создана и передана из программы «ПАССАТ».

Специально для программы Старт-Проф разработан модуль «Старт-Штуцер-МКЭ» для расчета врезок (тройников и штуцеров), который вызывается непосредственно из программы «Старт».

Базы данных

БД материалов. Содержит физические свойства материалов элементов оборудования на основе российских и зарубежных норм.

Интерфейс

Ввод исходных данных по несущему элементу

Ввод и просмотр данных по нагрузкам

Ввод исходных данных по штуцеру

Подсказки при задании исходных данных

Настройка единиц измерения

Отчет о результатах расчета

3D просмотр модели и результатов

Задание свойств материала

Задание свойств проекта

Требования к оборудованию и программному обеспечению

ПЭВМ c процессором\ процессорами поддерживающими 32-х (x86) и 64-х разрядные инструкции x86, Intel64, AMD64.

С версии 2.15 программа устанавливается только на 64-х разрядный вариант операционной системы Microsoft Windows 7/8/10 с установленным пакетом Visual C++ Redistributable for Visual Studio 2015 x86 и x64 версий.

Минимальный объем свободного места постоянной памяти (HDD\SSD) не менее 1Гб.

Минимальный объем оперативной памяти 2Гб (ограничение 64-х разрядной операционной системы), рекомендуется 8Гб. В процессе расчета программа использует не менее 50Мб и более оперативной памяти в зависимости от расчетной модели.

Аппаратная поддержка (видеокарта) стандарта трехмерной графики OpenGL 1.2 и выше.

Графический дисплей с разрешением не менее 800x640.

Наличие USB порта версии 1.0 и выше для установки ключа электронной защиты от несанкционированного доступа (входит в комплект поставки).

Дополнительные требования к Windows 7

1. Должна быть 64-разрядная версия ОС;
2. Пакет обновления 1 (Service Pack 1);
3. Обновление универсальной среды выполнения С (Update for Universal C Runtime) KB2999226;.
4. Microsoft Visual C++ 2015 Update 3 Redistributable x86;
5. Microsoft Visual C++ 2015 Update 3 Redistributable x64;

Дополнительные требования к Windows 8

1. Должна быть 64-разрядная версия ОС;
2. Обновление универсальной среды выполнения С (Update for Universal C Runtime) KB2999226;
3. Microsoft Visual C++ 2015 Update 3 Redistributable x86;
4. Microsoft Visual C++ 2015 Update 3 Redistributable x64;