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2011-04-06

工业过滤装置,德国

该项目的建筑结构需要使用 RFEM 软件对过滤/干燥搅拌压缩设备进行应力和变形分析。

建筑结构不仅设计复杂,而且还需要进行大量繁琐的结构有限元模型创建工作。有限元模型包括 1,424 个面单元, 158 个实体以及 425 个杆件单元。

模型输入

Die Konstruktion wurde mit linearen elastischen Schalen- und Volumenelementen modelliert. Sie besteht aus folgenden Hauptbauteilen:

  • 底板
  • Filterboden
  • Behälterwandung mit Klöpperboden und unten angesetztem Ringflansch
  • Konsolen an der Behälterwandung
  • Ständerplatte für Rührwerk
  • Stutzen und Tragösen auf Klöpperboden
  • umlaufende Halbrohrschlangen

Besonders interessant ist die Modellierung der Verbindung zwischen dem Behälter und der Bodenplatte. An das Behälterblech wurde unten ein Ringflansch als Volumenelement abgebildet. Dieser wurde mit 53 Klammerschrauben M 27 gegen die Bodenplatte verspannt.

Die Klammerschrauben wurden gleichmäßig um den Umfang verteilt, um eine konstante Vorspannkraft zu gewährleisten. Damit der Ringflansch gegen die Bodenplatte mit definierten Vorspannkräften verspannt werden konnte, wurde an der Behälterwandung ein umlaufendes Konterbauteil als Volumenelement modelliert. Dadurch konnte der Behälterflansch gegen die konisch abgeschrägte Bodenplatte verspannt werden.

Um diese konische Verspannung zu simulieren, musste im Berechnungsmodell die Kontakt-eigenschaft zwischen diesen Bauteilen definiert werden. Um dies sicherzustellen, wurden im Modell Kontaktvolumenelemente, die eine elastische Feder definieren, gleichmäßig um den Umfang verteilt.

荷载工况/结果组合

Auf die Konstruktion wurde folgende Belastung angesetzt:

  • Auslegungsdruck Behälter -1/6 bar, Heizung Flachboden -1/10 bar, Heizschlange -1/10 bar
  • Vertikallasten aus Eigengewicht und Anbauten
  • Auslegungstemperatur -20/200°C
  • Innerer Über- und Unterdruck mit Nachweis der Druckschwankungen von 0.0 bis 3.0 bar für 28000 Lastspiele nach AD‑S1 bzw. S2
  • Rührwerkslasten für 2 Mio. Lastwechsel
  • Berechnung in RFEM

Nachdem aus den Einzellastfällen fünf Lastfallgruppen gebildet und das FE‑Netz erzeugt wurde, erfolgte die Ermittlung der Schnittgrößen, Spannungen und Verformungen in RFEM.

Neben der allgemeinen Spannungsanalyse wurden auch Ermüdungsnachweise infolge Druck-schwankung und Rührwerksbelastung durchgeführt.

结构设计 彼得 & 合伙人
结构力学工程学会
www.ifs-peter-partner.com


项目说明

模型数据

节点数目: 3612
线的数目 3351
杆件数目: 425
面的数目: 1424
实体数目 158
荷载工况数目 10
荷载组合数目 5
总重量 9,559 t
翘曲区域尺寸 4.739 x 4.725 x 3.343 m
软件版本 5.01.44

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