Приложение А
(справочное)
ГОСТ Р 55431—2013
Пример применения метода оценки динамического напряженно-деформированного состояния
А.1 Исходные данные примера
Рассмотрим вынужденные установившиеся колебания трубопровода постоянного сечения, расчетная
схема которого показана на рисунке А.1.
А - ш арнирно-неподвижная опора трубопровода;
В
- ш арнирно-подвижная опора трубопровода.
I
- расстояние
располож ения массы
Ш
от левой опоры трубопровода А.
Р(_ I
) =
Pt)
s ill(2 /7 _ / /) • вертикальная сила, действую щ ая на
м ассу
/П
Рисунок А.1 - Расчетная схема трубопровода
Для расчета приняты следующие исходные данные:
L -
2,77 м ;/ = 0 , 7 1 м ;
т
= 13кг;
D mp
= 35 м м :</.„ = 17 м м ; / = 12 Г ц ;
W
= 3975 м м 5.
А.2 Оценка ДНДС
П р и м е ч а н и е - Для оценки динамического напряженно-деформированного состояния трубопровода,
представленного на рисунке А.1. используют алгоритм согласно разделу 6.
А.2.1 Построение КЭ модели
Построение КЭ модели трубопровода выполняют с помощью программной системы COMPASS [3). Для
моделирования геометрии трубопровода используют КЭ в виде прямолинейных стержней с назначением им
соответствующих жесткостных и инерционных характеристик. Всего для построения модели трубопровода
используют 15 стержневых КЭ. При назначении граничных условий согласно рисунку А.1 назначают шарнирно
неподвижную опору в точке
А
и шарнирно-подвижную опору в точке
В
модели. Итоговая КЭ модель
трубопровода с учетом наличия сосредоточенной массы
т
показана на рисунке А.2.
т
Рисунок А.2 - Итоговая КЭ модель трубопровода
А.2.2 Определение собственных форм и частот колебаний
Для определения собственных форм и частот колебаний трубопровода используют модуль динамического
анализа программы COMPASS [3]. который реализует решение задачи на собственные значения методом
итераций в подпространстве [1J. Находят две первые формы и частоты колебаний трубопровода и
соответствующие им усилия/напряжения.
7