پیش نمایشی از پاورپوینت تحلیل خستگی مخازن تحت فشار
برای دسترسی به سایر پاورپوینت ها روی دکمه آبی رنگ کلیک کنید
پاورپوینت دانشجوی
قسمتی از متن پاورپوینت تحلیل خستگی مخازن تحت فشار با روش المان محدود به کمک نرم افزار Ansys و استفاده از کدهای Asme
تعریف مخازن:
مخازن ظروفی هستند که حاوی سیالات(مایع یا گاز)تحت فشار بالاتر از100کیلوپاسکال(یک بار) می باشندمخازن تحت فشار
برای اینکه کارکردی ایمن داشته باشند در فشارو دمای ویژه ای طراحی میشوند که اصطلاحا فشار طراحی و دمای طراحی می شود.
طراحی و ساخت اینگونه تجهیزات تحت فشار بدون اصول و استفاده از کدها و استاندارهای طراحی بسیار خطرناک و حادثه افرین خواهد بود به همین خاطر،جهت طراحی و تایید آن از استاندارهای رایجی همچون استاندارد امریکایی استفاده میگردد.BS PD 5500 و یا استاندارد انگلیسی ASME Boiler and Pressure Vessel Code(BPVC)
طراحی مخازن تحت فشار تعیین ضخامت بدنه ،کلگی،ابعاد تقویت کنندها ،تحلیل تنشهای ناشی از نیروهای طبیعت اعم از باد و زلزله بر روی مخازن،تعیین نوع وابعادتکی گاهها و متعلقات آن می باشد که هرکدارم به انجام محاسبات دقیق و طراحی مناسب و تکرار محاسبات طراحی در جهت بهینه سازی مخزن نیاز دارد.
انواع مخازن:
1.مخازن استوانه ای
2.مخازن کروی
تعریف مخازن استوانه ای:
مخازن تحت فشار استوانه ای یکی از انواع مخازن تحت فشار می باشند که در دو صورت عمودی و افقی به بازار عرضه می گردند.
می توان گفت پرکاربرد ترین نوع از انواع مخازنِ تحت فشار هایِ زیر 10 bar می باشند و برای نگه داری مایعات، گاز ها و در ساخت فیلتر های شنی، سختی گیر، بویلر ها، دی اریتور ها و … کاربرد دارد.
مخازن کروی
به علت استحکام ذاتی شکل کروی این مخازن اصولا برای فشارهای بالا به کار می روند. مخازن ذخیره بزرگ که تحت فشار متوسط قرار دارند معمولا شکل کروی یا شبه کروی دارند.
طبقه بندی مخازن بر اساس فشار:
•الف- مخزن تحت فشار داخلی
در این نوع مخزن معمولا سیالی با فشار بالاتر از فشار اتمسفر وجود دارد.
ب- مخزن تحت فشار خارجی
مخازن تحت فشاری که با شرایط خلاءمرتبط هستند باید برای فشار خارجی طراحی شوند در غیر این صورت متلاشی خواهند شد.
طبقه بندی مخازن بر اساس ضخامت جداره
•الف- مخازن جدار نازک
یکی از متداولترین انواع مخازن است .در این مخازن نسبت ضخامت پوسته به قطر کمتر از10% است.
•ب-مخازن جدار ضخیم
در این مخازن نسبت ضخامت پوسته به قطر بیشتر از 10%است.
روش ساخت مخزن تحت فشار
روش های ساخت مخازن تحت فشار به سه دسته زیر طبق استاندارد ASMEVIII(Division) طبقه بندی می شوند،که به توضیح مختصری از برخی از آنها می پردازیم.
•1-جوشکاری
•2-فورجینگ
•3-لحیم کاری سخت
مراحل تحلیل یک مخزن تحت فشارجدار ضخیم استوانه ایاز جنس فولاد به کمک نرم افزار ANSYS:
با استفاده از نرم افزارANSYSیک مخزن با فشار داخلیMPa 35 و مدول الاستیک GPa200 و ضریب پوواسن30/ و استحکام تسلیم Mpa330 مورد بررسی قرار می دهیم.برای آزمایش درستی نتایج ، شرایط اولیه مخزن برای این تحلیل از کتاب ansysworkbench tutorial نوشتهKent L. Lawrence گرفته شده که فصل مربوط به آن در پیوست انتهای این پروژه آورده شده است.
انتخاب نوع المان
برای این تحلیل می توانیم از المان دو بعدی چهار گوشه ای با 4 گره یا 8 گره و یا همچنین المان مثلثی استفاده کنیم.
المان دو بعدی solid183 نیز در صورتی که Elemet behaviorرا Axisymmetric (متقارن) انتخاب کنیم برای این تحلیل مناسب است.اینالمان دارای دو درجه آزادی در هر گره در راستایXوY می باشد.ازاینالمان صفحه ای می توانبه عنوان تنش صفحه ای،کرنش صفحه ای و یا یک المان متقارن استفاده کرد.
مدل سازی(modeling):
در این قسمت مخزن را مدل سازی می کنیم باید توجه داشت چون المان را دو بعدی و رفتار المان را متقارن در نظر گرفتیم مخزن را به صورت شکل 2-2 مدل سازی می کنیم وسپس آن را حول محور Y گسترش می دهیم این کار در افزایش سرعت محاسبات بسیار موثر است.
