Численное моделирование двустенного шарового резервуара
Обширным и важным классом многослойных конструкций оболочек являются трехслойные конструкции. В трехслойной конструкции важную роль играет жесткий заполнитель, за счет которого разнесены несущие слои, что придает пакету слоев высокую жесткость и прочность при относительно малом весе. Комбинируя толщ...
| Main Authors: | , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Saint-Petersburg Mining University
2020-12-01
|
| Series: | Zapiski Gornogo Instituta |
| Subjects: | |
| Online Access: | http://pmi.spmi.ru/index.php/pmi/article/view/13402 |
| Summary: | Обширным и важным классом многослойных конструкций оболочек являются трехслойные конструкции. В трехслойной конструкции важную роль играет жесткий заполнитель, за счет которого разнесены несущие слои, что придает пакету слоев высокую жесткость и прочность при относительно малом весе. Комбинируя толщины несущих слоев и заполнителя, можно добиться необходимых свойств трехслойной конструкции оболочки. По сравнению с традиционными одностенными трехслойная конструкция обладает повышенной жесткостью и прочностью, что позволяет уменьшить толщину и массу оболочек.
С целью снижения металлоемкости конструкции шарового резервуара для хранения сжиженных газов в настоящей работе рассмотрена конструкция двустенного резервуара, в котором межстенное пространство заполнено армированным пенополиуретаном. Численное моделирование позволило определить параметры напряженно-деформированного состояния конструкции с погрешностью не более 5 %. Установлено на примере резервуара объемом 4000 м3, что пространственная конструкция стенки шарового резервуара позволяет снизить металлоемкость до 19 %. Областью применения результатов исследования может быть оценка напряженно-деформированного состояния шаровых резервуаров при их проектировании.
Разработана методика построения конструкции двустенного шарового резервуара в программном комплексе SCAD, позволяющая произвести расчет напряженно-деформированного состояния (НДС) методом конечных элементов.
Разработана численная модель двустенного шарового резервуара. Установлено, что для получения результатов расчета с погрешностью P ≤ 5 % размер конечного элемента не должен превышать 300×300×δ мм.
В результате исследования конструкции двустенного шарового резервуара установлены конструктивные параметры, позволяющие обеспечить эксплуатационную надежность сооружения при снижении металлоемкости по сравнению с одностенным резервуаром на 19 % |
|---|---|
| ISSN: | 2411-3336 2541-9404 |