Transcript JEDU potrubní systém páry parogenerátoru
Slide 1
Řešení úloh pro praxi pomocí
programu COSMOS/M
Verze programu získána v rámci
výzkumného záměru
Ing. Ivan Sedlák, Ph.D.
Ing. Hana Konečná, Ph.D.
UO - Katedra strojírenství
listopad 2006
Slide 2
JEDU - potrubní systém páry parogenerátoru
Požadavek extrémní spolehlivosti zařízení.
Potrubní systém je silně zatížená konstrukce,
velké riziko vzhledem k okolí.
Je nutno uvažovat i málo pravděpodobné
události - gilotinový lom potrubí - např. v
důsledku seismicity.
Z možných řešení je nutné použít omezovač
švihu (provedení Škoda Plzeň) v
postulovaných místech lomu (ÚJV Řež).
Úkol byl řešen ve spolupráci s firmou KDV
Slide 3
JEDU potrubní systém páry parogenerátoru
VÝPOČTOVÝ MODEL
Slide 4
Detail postulovaného místa lomu Ø 324
LOM
Slide 5
Volný švih potrubí páry JEDU
Slide 6
Principiální schéma omezovače švihu
(zamezuje nekontrolovanému pohybu konce potrubí
v axiálním i radiálním směru)
3
1
6
5
7
V rámci návrhu omezovače švihu byly
optimalizovány parametry omezovače
změny tuhosti příčného
vedení
Konstrukční vůle
Slide 7
Švih potrubí s aplikovaným omezovačem švihu v místě
lomu Ø 324 (25x zvětšení – brzdná dráha je ~ 24mm)
Slide 8
Isokontejner - Ferox
Slouží k přepravě zkapalněných plynů, případně
pohonných hmot po železnici a v lodní dopravě
Pevnostní kontrola a optimalizace
konstrukčního řešení
Požadavek minimální hmotnosti a maximální
únosnosti
Předepsané zkoušky pro zrychlení ve státní
zkušebně
Úkol byl řešen ve spolupráci s KPSAG
Slide 9
Isokontejner ve zkušebně VÚKV a.s.
Slide 10
Výsledek zkoušky ve zkušebně
Slide 11
Isokontejner - výpočtový model
Slide 12
Ukázka výpočtu - násobek g ve vertikálním směru podepření v předepsaných místech rámu
Slide 13
Isokontejner - Ferox
S ohledem na předložené výpočty se
zkušebna rozhodla od dalších zkoušek
upustit za předpokladu, že konstrukční
úpravy podložené výpočty MKP prokáží
odpovídající zlepšení a vydají atest
Byla s úspěchem provedena úprava
konstrukce isokontejneru potřebná pro
zvýšené zatížení na základě výpočtů
Slide 14
Semitrailer -Ferox
Pevnostní kontrola a optimalizace
konstrukčního řešení semitraileru
Automobilový návěs pro přepravu
zkapalněného plynu
Požadavek minimální hmotnosti a maximální
únosnosti
Úkol byl řešen ve spolupráci s KPSAG
Slide 15
Výpočtový model semitraileru
59233
elementů
61405 uzlů
Slide 16
Výpočtový model semitraileru
detail uchycení mezi vnější a vnitřní nádobou
Kontaktní úloha -
2448 Kontaktů
Slide 17
Semitrailer - ukázka výpočtu
Celková deformace
Zatížení
• násobek g ve vertikálním
směru
• vnější přetlak
Slide 18
Kotvení komínové konstrukce v továrně na
mikroprocesory AMD v Norimberku
Pevnostní kontrola konstrukce s ohledem na
únavové namáhání a určení optimálního
předpětí šroubového spoje
Problémem - výrazně rozdílná tuhost částí
konstrukce (požadavek výroby procesorů) vibrace.
Úkol byl řešen ve spolupráci s KPSAG
Slide 19
Výpočtový model kotvení komínové
konstrukce
2375 elementů
22858 uzlů
Slide 20
Ukázka výpočtu: napětí při zatížení konstrukce
Slide 21
Analýza dynamických vlastností
střelné zbraně
19486 finite elements
26711 nodal points
79035 degrees of freedom
Slide 22
Slide 23
Slide 24
Slide 25
Slide 26
Slide 27
Slide 28
Slide 29
Slide 30
Slide 31
Slide 32
Slide 33
Slide 34
Slide 35
Slide 36
Slide 37
Slide 38
Slide 39
Slide 40
Slide 41
Slide 42
Slide 43
Slide 44
Slide 45
Slide 46
Slide 47
Slide 48
Slide 49
Slide 50
Slide 51
Slide 52
Slide 53
Slide 54
Slide 55
Slide 56
Slide 57
Slide 58
Slide 59
Slide 60
Slide 61
Slide 62
Slide 63
Slide 64
Slide 65
Slide 66
Slide 67
Slide 68
Slide 69
Slide 70
Slide 71
Slide 72
Slide 73
Slide 74
Slide 75
Slide 76
Slide 77
Slide 78
Slide 79
Slide 80
Slide 81
Slide 82
Slide 83
Slide 84
Slide 85
Slide 86
Slide 87
Slide 88
Slide 89
Slide 90
Slide 91
Slide 92
Slide 93
OPTIMALIZACE KONSTRUKČNÍCH PRVKŮ
ZAMEZUJÍCÍCH ZNEUŽITÍ NELETÁLNÍHO
ZBRAŇOVÉHO SYSTÉMU S VYUŽITÍM MKP
Systém 9 mm PA Rubber
Střelivo s pryžovou střelou
Možnost zneužití - náboj
9 mm Browning court
Slide 94
Zabránění zneužití – ochranné
prvky
snížený vnitřní průměr
vývrtu hlavně
přídavný průšlehový
otvor ve stěně hlavně
v místě nábojové
komory
zeslabení stěny
nábojové komory v
pravé boční části
Slide 95
Jeden z modelů nábojnice a části
nábojové komory
Prvků…..32 523
Uzlů…....37 895
Rovnic…133 735
Slide 96
Výběr optimální velikosti otvoru
p [MPa]
240
220
200
180
160
140
120
d [mm]
100
2.5
3.5
4.5
5.5
6.5
Slide 97
Napětí v kritické oblasti nábojnice
Otvor 2,5 mm
Otvor 6,5 mm
Otvor 4,5 mm
Slide 98
Děkuji za pozornost
Řešení úloh pro praxi pomocí
programu COSMOS/M
Verze programu získána v rámci
výzkumného záměru
Ing. Ivan Sedlák, Ph.D.
Ing. Hana Konečná, Ph.D.
UO - Katedra strojírenství
listopad 2006
Slide 2
JEDU - potrubní systém páry parogenerátoru
Požadavek extrémní spolehlivosti zařízení.
Potrubní systém je silně zatížená konstrukce,
velké riziko vzhledem k okolí.
Je nutno uvažovat i málo pravděpodobné
události - gilotinový lom potrubí - např. v
důsledku seismicity.
Z možných řešení je nutné použít omezovač
švihu (provedení Škoda Plzeň) v
postulovaných místech lomu (ÚJV Řež).
Úkol byl řešen ve spolupráci s firmou KDV
Slide 3
JEDU potrubní systém páry parogenerátoru
VÝPOČTOVÝ MODEL
Slide 4
Detail postulovaného místa lomu Ø 324
LOM
Slide 5
Volný švih potrubí páry JEDU
Slide 6
Principiální schéma omezovače švihu
(zamezuje nekontrolovanému pohybu konce potrubí
v axiálním i radiálním směru)
3
1
6
5
7
V rámci návrhu omezovače švihu byly
optimalizovány parametry omezovače
změny tuhosti příčného
vedení
Konstrukční vůle
Slide 7
Švih potrubí s aplikovaným omezovačem švihu v místě
lomu Ø 324 (25x zvětšení – brzdná dráha je ~ 24mm)
Slide 8
Isokontejner - Ferox
Slouží k přepravě zkapalněných plynů, případně
pohonných hmot po železnici a v lodní dopravě
Pevnostní kontrola a optimalizace
konstrukčního řešení
Požadavek minimální hmotnosti a maximální
únosnosti
Předepsané zkoušky pro zrychlení ve státní
zkušebně
Úkol byl řešen ve spolupráci s KPSAG
Slide 9
Isokontejner ve zkušebně VÚKV a.s.
Slide 10
Výsledek zkoušky ve zkušebně
Slide 11
Isokontejner - výpočtový model
Slide 12
Ukázka výpočtu - násobek g ve vertikálním směru podepření v předepsaných místech rámu
Slide 13
Isokontejner - Ferox
S ohledem na předložené výpočty se
zkušebna rozhodla od dalších zkoušek
upustit za předpokladu, že konstrukční
úpravy podložené výpočty MKP prokáží
odpovídající zlepšení a vydají atest
Byla s úspěchem provedena úprava
konstrukce isokontejneru potřebná pro
zvýšené zatížení na základě výpočtů
Slide 14
Semitrailer -Ferox
Pevnostní kontrola a optimalizace
konstrukčního řešení semitraileru
Automobilový návěs pro přepravu
zkapalněného plynu
Požadavek minimální hmotnosti a maximální
únosnosti
Úkol byl řešen ve spolupráci s KPSAG
Slide 15
Výpočtový model semitraileru
59233
elementů
61405 uzlů
Slide 16
Výpočtový model semitraileru
detail uchycení mezi vnější a vnitřní nádobou
Kontaktní úloha -
2448 Kontaktů
Slide 17
Semitrailer - ukázka výpočtu
Celková deformace
Zatížení
• násobek g ve vertikálním
směru
• vnější přetlak
Slide 18
Kotvení komínové konstrukce v továrně na
mikroprocesory AMD v Norimberku
Pevnostní kontrola konstrukce s ohledem na
únavové namáhání a určení optimálního
předpětí šroubového spoje
Problémem - výrazně rozdílná tuhost částí
konstrukce (požadavek výroby procesorů) vibrace.
Úkol byl řešen ve spolupráci s KPSAG
Slide 19
Výpočtový model kotvení komínové
konstrukce
2375 elementů
22858 uzlů
Slide 20
Ukázka výpočtu: napětí při zatížení konstrukce
Slide 21
Analýza dynamických vlastností
střelné zbraně
19486 finite elements
26711 nodal points
79035 degrees of freedom
Slide 22
Slide 23
Slide 24
Slide 25
Slide 26
Slide 27
Slide 28
Slide 29
Slide 30
Slide 31
Slide 32
Slide 33
Slide 34
Slide 35
Slide 36
Slide 37
Slide 38
Slide 39
Slide 40
Slide 41
Slide 42
Slide 43
Slide 44
Slide 45
Slide 46
Slide 47
Slide 48
Slide 49
Slide 50
Slide 51
Slide 52
Slide 53
Slide 54
Slide 55
Slide 56
Slide 57
Slide 58
Slide 59
Slide 60
Slide 61
Slide 62
Slide 63
Slide 64
Slide 65
Slide 66
Slide 67
Slide 68
Slide 69
Slide 70
Slide 71
Slide 72
Slide 73
Slide 74
Slide 75
Slide 76
Slide 77
Slide 78
Slide 79
Slide 80
Slide 81
Slide 82
Slide 83
Slide 84
Slide 85
Slide 86
Slide 87
Slide 88
Slide 89
Slide 90
Slide 91
Slide 92
Slide 93
OPTIMALIZACE KONSTRUKČNÍCH PRVKŮ
ZAMEZUJÍCÍCH ZNEUŽITÍ NELETÁLNÍHO
ZBRAŇOVÉHO SYSTÉMU S VYUŽITÍM MKP
Systém 9 mm PA Rubber
Střelivo s pryžovou střelou
Možnost zneužití - náboj
9 mm Browning court
Slide 94
Zabránění zneužití – ochranné
prvky
snížený vnitřní průměr
vývrtu hlavně
přídavný průšlehový
otvor ve stěně hlavně
v místě nábojové
komory
zeslabení stěny
nábojové komory v
pravé boční části
Slide 95
Jeden z modelů nábojnice a části
nábojové komory
Prvků…..32 523
Uzlů…....37 895
Rovnic…133 735
Slide 96
Výběr optimální velikosti otvoru
p [MPa]
240
220
200
180
160
140
120
d [mm]
100
2.5
3.5
4.5
5.5
6.5
Slide 97
Napětí v kritické oblasti nábojnice
Otvor 2,5 mm
Otvor 6,5 mm
Otvor 4,5 mm
Slide 98
Děkuji za pozornost