Model zastępczy w metodzie elementów skończonych dla obszaru nawoju taśmy wzmacniającej zbiornik wysokociśnieniowy

• Autorzy: Bajkowski M. , Lindemann Z. , Radomski M. , Zimmerman J.

Warianty tytułu

EN

A replacement FEM model for an area of strip wound reinforcing a high-pressure vessel

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono metodykę obliczeń numerycznych wykorzystując symulacje numeryczne metodą elementów skończonych MES zbiorników wysokociśnieniowych, wzmocnionych nawojem wielu warstw taśmy. Zaproponowano uproszczony model zastępczy MES dla obszaru nawoju taśmy, którego parametry dobrano tak, aby osiągnąć założoną zgodność z wynikami otrzymanymi za pomocą modelu analitycznego. Rozważania zilustrowano przykładem liczbowym, wykorzystując w tym celu system ADINA. Otrzymane ekstremalne różnice rozkładów naprężeń obwodowych i promieniowych w przekroju poprzecznym analizowanego zbiornika wysokociśnieniowego, liczone względem wyników obliczeń analitycznych nie przekraczały 2,5 %. Potwierdza to przydatność zaproponowanej metody obliczeń numerycznych MES podczas prac projektowych tego typu urządzeń.

EN

Methodology of FEM numeric analysis for high-pressure vessels reinforced by means of a multiple-layered strip wound is presented in the paper. For an area of the strip wound, a simplified replacement FEM model is also proposed. Some parameters were selected so that assumed conformity to the results using an analytical model can be achieved. The considerations are illustrated with a numerical example using the ADINA software. Extreme differences, do not exceed 2.5%, in distribution of both hoop and radial stresses in the cross section of the high-pressure vessel under analysis, compared to the analytical results. This confirms usefulness of the proposed FEM method to the design work concerning devices of that type like high-pressure vessels.

Słowa kluczowe

PL

mechanika; metoda elementów skończonych; zbiornik wysoko ciśnieniowy

EN

mechanics; finite element method; high-pressure vessel

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 4
• Strony: 2301--2310, CD2
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Bajkowski M.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Mechaniki i Poligrafii, Tel. [phone]

autor

Lindemann Z.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Mechaniki i Poligrafii, Tel. [phone]

autor

Radomski M.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Mechaniki i Poligrafii, Tel. [phone]

autor

Zimmerman J.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Mechaniki i Poligrafii, Tel. [phone]

Bibliografia

• 1. Bajkowski M., Lindemann Z., Radomski M., Zimmerman J., Pole naprężeń w taśmie nawoju wzmacniającego zbiornik wysokociśnieniowy, Raport nr 1.1.17/14, maszynopis, IMiP PW, Warszawa, 2014.
• 2. Lamé M., G.: Leçons sur la théorie mathématique de l’élasticité des corps solides, Mallet-Bachelier, Paris, 1852, pp. 179-192.
• 3. Radomski M.: Zagadnienie konstrukcji autoklawów wysokich ciśnień, niepublikowana praca wykonana na zamówienie ZWC “UNIPRESS” PAN, Warszawa 1987.
• 4. Radomski M.: Cylinder wzmocniony nawojem taśmy o kontrolowanym naciągu obciążony ciśnieniem wewnętrznym, Mat. XIX Sympozjonu PKM-99, Świnoujście 13-17.09.1999, t. 2, s. 277-282.
• 5. Bajkowski M., Radomski M.: The Cylinder of the Autoclave Charged with the Internal Pressure, Strengthen with a Strip Wound onto It, with Programmable Tension Realized by a Magnethoreological Structure, Design and Modeling of Mechanical Systems, M. Haddar et all (Eds.), LNME, pp. 605-611, Springer, Berlin, 2013.
• 6. Bajkowski M., Kaniewski J., Radomski M., Grygoruk R.: Stan naprężeń w cylindrze wzmocnionym nawojem taśmy z uwzględnieniem jej zginania", materiały 53 Sympozjonu modelowanie w mechanice, polski, pp. 30, (2014).
• 7. Vrbka J., Suchánek M., Moŝ M., The Strip Damage Influence on the Stress and Safety of the Wound High Pressure Vessel, Engineering MECHANICS, Vol. 16, 2009, No. 4, p. 265–270.
• 8. Leelavanichkul S., Cherkaev A., Elastic cylinder with helicoidal orthotropy: Theory and applications, International Journal of Engineering Science 47 (2009) 1–20.