О проекте
- Расчет прочности трапа-сходни в Ansys Mechanical
- ОАО Промышленная группа «Новик»
- Судостроение
Расчет прочности трапа-сходни в Ansys Mechanical
ОАО Промышленная группа «Новик» – предприятие по сервисному обслуживанию, ремонту и восстановлению технической готовности главных и вспомогательных механизмов, систем и трубопроводов надводных кораблей, подводных лодок Военно-Морского Флота Российской Федерации, судов и плавсредств с классом Российского Речного Регистра и Российского морского регистра судоходства, а также объектов подведомственных Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзору).
В 2013 г. по заказу ОАО ПГ «Новик» специалисты компании «МЦД» выполнили численное моделирование напряженно-деформированного состояния трапа-сходни, предназначенного для посадки-высадки пассажиров и экипажа.
Судовые трапы предназначены для безопасного входа и выхода людей с судна на причал, а также для доступа экипажа в рабочие помещения, которые расположены на палубах и надстройках разного уровня. Поскольку в процессе эксплуатации трап должен выдерживать определенные нагрузки, процесс проектирования должен включать в себя расчет нагрузок, выдерживаемых проектируемой конструкцией.
Целью работы в рамках данного проекта было определение напряженно-деформированного состояния элементов конструкции трапа под действием рабочих и испытательных нагрузок. Были выделены два основных конструктивных элемента: платформа и стойка ограждения.
Определение напряженно-деформированного состояния выполнялось посредством численного моделирования методом конечных элементов с помощью программного комплекса Ansys Mechanical.
В ходе работы был выполнен статический анализ конструктивных элементов под нагрузками, определяемыми в соответствии с техническим заданием. Определены перемещения и эквивалентные напряжения по Мизесу, выполнено их сравнение с допускаемыми.
Конечно-элементная модель строилась на основе предоставленных чертежей.
Расчет платформы
В ходе расчетов было установлено, что имеющиеся в модели напряжения сконцентрированы вблизи креплений, также рассчитаны напряжения в основной части модели, в частности в середине тетивы. Установлено, что наиболее нагруженными участками являются верхние полки швеллера тетивы, а также швеллер крепления.
Рассчитан максимальный прогиб платформы под испытательной нагрузкой.
Расчет стойки
Геометрия стойки представлена двумя телами: деталь крепления стойки к трапу и труба стойки.
Стойка закреплена на оси, вокруг которой она вращается при переходе из транспортировочного положения в рабочее. Фиксация в рабочем положении происходит посредством штифта. Таким образом, в рабочем положении стойка фиксируется на двух цапфах.
Выполнив построение эпюры эквивалентных напряжений по Мизесу, инженеры «МЦД» рассчитали максимальные напряжения в трубе и определили, что они не превышают допускаемые напряжения.
Было установлено, что максимальные напряжения в модели возникают в детали крепления вблизи оси вращения стойки. Поскольку на креплении имеет место концентрация напряжений, то была выполнена адаптация сетки в области высоких градиентов напряжений.
Были рассчитаны максимальные напряжения после адаптации сетки. Замечено, что область высоких напряжений сильно локализована. С учетом предела текучести материала был сделан вывод о том, что после испытаний и в процессе эксплуатации при заданных нагрузках остаточных деформаций возникать не будет.
Результаты
В результате исследования, выполненного с помощью программного комплекса Ansys Mechanical, было реализовано численное моделирование напряженно-деформированного состояния трапа-сходни под рабочими и испытательными нагрузками, а также проведено их сравнение с допускаемыми.
В результате моделирования выявлено, что прогибы в конструкции и механические напряжения при рабочих и испытательных нагрузках не превышают допускаемые.
Есть подобная задача? Звони!
+7 (495) 644-06-08
info@digitaltwin.ru
Пн-Пт 9:00 – 18:00
Другие проекты по теме
Отправить сообщение
Свяжитесь с нами
+7 (495) 644-06-08
info@digitaltwin.ru
Пн-Пт 9:00 – 18:00