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Berechnung von lokalen Spannungen im Stutzenbereich mit FE - Methode

Modul FEM

Einige Probleme des Apparatebaus lassen sich nicht oder nur unzureichend mit den Standard -Ansätzen aus Regelwerken lösen. Für diese Problemfälle hilft dann oft nur eine Berechnung nach der Finite Element Methode weiter. Diese ist jedoch in der Regel aufwendig und erfordert bei der Interpretation der Ergebnisse einige Erfahrung.

Für standardisierbare Probleme wie z.B. Stutzen mit äußeren Lasten auf zylindrischen Grundkörpern oder auf gewölbten Böden bietet LV eine integrierte FE Berechnung an. Diese enthält verbesserte Netz- und Grafikoptionen sowie folgende Berechnungsmöglichkeiten:
Verstärkungsscheiben, schräge Stutzen, schräge und tangentiale Stutzen mit und ohne Verstärkungsscheiben, auf Zylindern, Kugeln, Klöpperböden und Korbbogenböden

 

Das Modul FEM kann mit anderen LV Modulen verknüpft werden. Geometrische Daten müssen so nur ein einziges Mal eingegeben werden.

NEU:

Berechnung von Stutzen mit Stutzenlasten mit FE-Methode

Einsatz-Möglichkeiten auf einen Blick

Geometrische Optionen

  • Senkrechte und geneigte Stutzen auf Zylinderschalen
  • Senkrechte und geneigte Stutzen auf Kugelschalen
  • Senkrechte Stutzen auf Klöpper- und Korbbogenböden
  • Geneigte Stutzen auf Klöpper- und Korbbogenböden
  • Außermittige / Tangentiale Stutzen auf Zylindern, Kugeln und gewölbten Böden
  • Berücksichtigung von Verstärkungsscheiben

Mögliche Belastungen

  • Kräfte- und Momente am Stutzen
  • Innendruck
  • Thermische Belastung
  • Ermüdung

Berechnung und ausführliche Dokumentation

  • Berechnung mit FEM (Sparce Solver) mit über 120000 Freiheitsgraden
  • Berechnung mit endlich dicken Schalenelementen
  • Freie Wahl der Knoten bzw. Elementzahl
  • Spannungsauswertung nach AD S4 und ASME VIII-2
  • Ermüdungsberechnung nach AD S2 und ASME VIII-2
  • Dokumentation nach AD S4 und ASME VIII-2

Weitere Optionen

Modulpaket FEM: 2.100,- EUR zzgl. MwSt

Dokumentation in englisch: Aufpreis 200,- EUR zzgl. MwSt

Bild 1

Außermittiger Stutzen auf Zylinder

Bild 2

Senkrechter Stutzen
auf Zylinderschale mit Verstärkungsscheibe

 

Bild 3

Schräger Stutzen auf Zylinder

 

Bild 4

Senkrechter Stutzen auf Zylinderschale,
seitlich versetzt.

 

Bild 5

Vergleichsspannungen
im Abklingbereich.

 

Bild 6

Verschiebungen in Richtung Y im
Abklingbereich

 

Bild 7

Tangentialer Stutzen 

 

Bild 8

Spannungen im tangentialen Stutzen 

 

Bild 9

Darstellung des verschobenen Systems „Tangentialer Stutzen"

Wechsel von analytischen Berechnungsansätzen zur FE-Methode

Die Ansätze der WRC Bulletins 107 basieren auf Messungen, die an diversen Grundkörper- und Stutzengeometrien vorgenommen wurden. Es ist ersichtlich, dass nicht alle möglichen Konstellationen gemessen werden konnten. Daher sind diese Ansätze nur eingeschränkt anwendbar.

Für diese Fälle hat LV in das Modul WRC / WRCK eine Datenübernahme zum FEM Modul integriert.

Aus der Eingabemaske des entsprechenden Moduls heraus wird die FE Berechnung gestartet. Dies erfordert keine weiteren Aktionen des Anwenders.

 


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