Штуцер-МКЭ 3.5. Руководство пользователя

4.2. Расчет на прочность по МКЭ

Допускаемые напряжения в соответствии с ГОСТ 34233.1-2007

Уровень разбивки – 1

Коэффициент запаса, учитывающий уровень разбивки: K_m=1.05

Свойства материала элемента, несущего штуцер

Номинальные допускаемые напряжения материала Ст3 при температуре 100^oC:

[σ] = = 1 / 1.05 * min{201 / 1.5; 360 / 2.4} = 127.6 МПа

Модуль продольной упругости при температуре 100^oC:

E = 1.91·10⁵ МПа

Свойства материала штуцера

Номинальные допускаемые напряжения материала Ст3 при температуре 100^oC:

[σ]₁ = = 1 / 1.05 * min{201 / 1.5; 360 / 2.4} = 127.6 МПа

Модуль продольной упругости при температуре 100^oC:

E₁ = 1.91·10⁵ МПа

Свойства материала кольца

Номинальные допускаемые напряжения материала Ст3 при температуре 100^oC:

[σ]₂ = = 1 / 1.05 * min{201 / 1.5; 360 / 2.4} = 127.6 МПа

Модуль продольной упругости при температуре 100^oC:

E₂ = 1.91·10⁵ МПа

Рис. 4.1. Конечно-элементная модель узла врезки

Рис. 4.2. Эквивалентные мембранные напряжения от совместного действия сил и давления, МПа

Заключение:

Для несущего элемента σ_ml max = 168.05  ≤ 1.5[σ] = 191.43 МПа.

Условие прочности ВЫПОЛНЕНО.

Для штуцера σ_1ml max = 168.05  ≤ 1.5[σ]₁ = 191.43 МПа.

Условие прочности ВЫПОЛНЕНО.

Для области усиления σ_2ml max = 102.61  ≤ 1.5[σ]₁ = 191.43 МПа.

Условие прочности ВЫПОЛНЕНО.

Рис. 4.3. Общие (мембранные и изгибные) напряжения на внешней поверхности, МПа

Заключение:

Для несущего элемента σ_mb max = 237.03  ≤ 3[σ] = 382.86 МПа.

Условие прочности ВЫПОЛНЕНО.

Для штуцера σ_1mb max = 237.03  ≤ 3[σ]₁ = 382.86 МПа.

Условие прочности ВЫПОЛНЕНО.

Для области усиления σ_2mb max = 147.53  ≤ 3[σ]₂ = 382.86 МПа.

Условие прочности ВЫПОЛНЕНО.

Рис. 4.4. Общие (мембранные и изгибные) напряжения на внутренней поверхности, МПа

Заключение:

Для несущего элемента σ_mb max = 283.93  ≤ 3[σ] = 382.86 МПа.

Условие прочности ВЫПОЛНЕНО.

Для штуцера σ_1mb max = 283.93  ≤ 3[σ]₁ = 382.86 МПа.

Условие прочности ВЫПОЛНЕНО.

Для области усиления σ_2mb max = 75.61  ≤ 3[σ]₂ = 382.86 МПа.

Условие прочности ВЫПОЛНЕНО.

Общее заключение: Условия прочности выполнены.