Допустим, перед нами стоит задача - посчитать врезку 219х6 (1-8) в магистральный трубопровод 630х8 (10-9). Часто конфигурация магистрального трубопровода точно неизвестна, либо он еще даже не запроектирован. Как поступить?
Файл примера: Stub-in.ctp
Обрыв трубопровода врезки в узле 8 заглушкой - является грубой ошибкой!
а) Если посмотреть на деформированный вид трубопровода, то видно что узел 8 свободно движется вдоль оси X, чего в реальности быть не может, т.к. в этой точке он врезается в магистраль и двигаться в этом направлении не может.
б) Еще одна проблема в том, что магистраль тоже движется за счет своих собственных температурных расширений и она будет "тянуть" узел 8 за собой вдоль оси Y.
В такой ошибочной расчетной модели напряжения будут всегда в норме и нагрузки на опору 1 - небольшие.
Файл примера: Stub-in-Anchor.ctp
Установим в узле 8 мертвую опору. Этим мы решим проблему "а" из предыдущего варианта 1. И зададим этой мертвой опоре смещение вдоль оси Y alfa*dT*L=1.25e-5*200 градусов*50м= 125 мм. Этим мы решим проблему "б". Теперь деформированный вид выглядит более правдоподобно. Точка 8 смещается вдоль оси Y и не смещается вдоль оси X.
Более точный учет граничных условий сразу выявил недостатки проекта врезки. Она не проходит на прочность и необходимо увеличивать самокомпенсацию (гибкость) трубопровода! Например, можно увеличить плечо 5-4.
После увеличения плеча до 3.5 м напряжения оказываются в норме и нагрузки на опору 1 также снижаются.
Файл примера: Stub-in-Anchor2.ctp
Файл примера: Stub-in-Tee.ctp
Теперь рассмотрим еще более точный вариант расчетной модели. Зададим часть магистрали 10-9. В узле 8 зададим врезку. В Узле 9 зададим мертвую опору, а в узле 10 - направляющую опору, которая будет моделировать продолжение магистрального трубопровода. Направляющая опора в узле 10 обязательна, т.к. не дает узлу 8 смещаться вдоль оси X.
После расчета оказывается, что врезка в узле 8 не проходит на прочность! В предыдущем варианте 2 расчетной модели мы не могли этого видеть, т.к. расчет прочности врезки не производился!
Файл примера: Stub-in-Real.ctp
И наиболее точный вариант расчетной модели - это задание всего трубопровода в целом, от мертвой опоры до мертвой опоры без каких-либо условных разрывов.
Расчет показывает что результаты довольно близки с предыдущим вариантом 4. Это значит, что им можно пользоваться на практике.
