Zde je obsah
Pevnostní výpočty počítačem i bez něj
Obsah:
1. Metoda konečných prvků a její využívání pro potrubní systémy.. 5
1.1. Metoda konečných prvků. 5
1.1.1. Úvodní poznámky. 5
1.1.2. Podstata řešení - základní principy. 6
1.1.3. Další postup. 6
1.1.4. Iterační kroky a kritéria konvergence. 7
1.2. Zjednodušení metody konečných prvků pro potrubní systémy. 7
1.2.1. Aplikace metody konečných prvků pro potrubní systémy. 7
1.2.2. Kritérium konvergence. 8
1.2.3. Okrajové podmínky. 9
2. Obvyklá základní struktura výpočetního programu pro pevnostní výpočet potrubí 10
2.1. Préprocesor 10
2.2. Solver 10
2.3. Postprocesor 10
3. Možnosti rozšíření základní struktury výpočetního programu.. 12
3.1. Společné vlastnosti těchto možnosti rozšíření 12
3.2. Dynamické výpočty. 12
3.2.1. Možnosti výpočtu programem pro pevnostní výpočty potrubí 12
3.2.2. Spolupráce s programy pro hydrodynamický výpočet 13
3.2.3. Dynamický postprocesor 13
3.3. Laminátová (FRP) potrubí 14
3.3.1. Možnosti výpočtu programem pro pevnostní výpočty potrubí 14
3.3.2. Výpočet potrubního systému z FRP/GRP – všeobecné zásady. 14
3.4. Potrubí z plastů. 15
3.5. Potrubí v zemi 15
3.5.1. Základní podmínky výpočtu. 15
3.5.2. Výpočtový model potrubí v zemině. 15
3.6. Výpočet maximální velikosti plošné koroze/eroze při provozu. 16
4. Přídavné výpočtové moduly, které mohou základní strukturu programu doplňovat. 17
4.1. Společné vlastnosti těchto modulů. 17
4.2. Modul pro výpočet přírubového spoje. 17
4.3. Modul pro výpočet vlnovcových kompenzátorů. 18
4.4. Modul pro výpočet anebo výběr podpěr a tuhých závěsů. 18
4.5. Modul pro výpočet ocelové konstrukce pod podpěrami 18
4.6. Modul pro detailní výpočty složitých potrubních prvků metodou FEA.. 19
4.6.1. Obecné podmínky. 19
4.6.2. Výpočet hrdel a T-kusů. 19
4.6.3. Výpočet SIF a koeficientů flexibility. 19
4.6.4. Výpočet vzpěru, boulení stěny a jiné stabilitní problémy. 19
4.7. Modul pro výpočty FFS metodou FEA.. 19
4.7.1. Obecné podmínky. 19
4.7.2. Výpočet maximální lokální či důlkové koroze. 19
4.7.3. Výpočet progrese únavového poškození 20
4.7.4. Výpočet limitního rozměru trhliny lomovou mechanikou. 20
4.7.5. Výpočet progrese creepu. 20
5. Hodnocení výpočetních programů pro pevnostní výpočty potrubí a jejich výčet. 21
5.1. Druhy výpočetních programů potrubí 21
5.1.1. Výčet nejznámějších programů počítající potrubní systém jako celek. 21
5.1.2. Výčet programů počítající jednotlivé části potrubí 22
5.1.3. Výčet programů počítající potrubní přírubový spoj 22
5.2. Kritéria pro hodnocení programů. 23
6. Zadávání všeobecných dat do programu.. 26
6.1. Určení kódu či normy výpočtu. 26
6.2. Výpočtové databáze. 26
6.3. Zásady číslování uzlů (nodes) 26
7. A něco jde i bez počítače: Zjednodušená výpočtová analýza potrubí – nosníková metoda.. 27
7.1. Použité veličiny a jednotky. 27
7.2. Zjednodušení používání nosníkové metody. 28
7.3. Veličiny, které se získávají pomocí této metody. 28
7.3.1. Zatížení a vnitřní síly a momenty. 28
7.3.2. Osová napětí 29
7.3.3. Průhyby a deformace. 29
7.3.4. Zatížení podpěr 30
7.4. Příklady používání zjednodušené výpočtové analýzy. 30
7.4.1. Potrubí zatížená vlastní hmotností 30
7.4.1.1. Rovné dlouhé potrubí 30
7.4.1.2. Jednoduchý vetknutý nosník. 31
7.4.1.3. Výpočet vzdálenosti podpěr 31
7.4.2. Potrubí zatížená tepelnou expanzí 33
7.4.2.1. Rovné dlouhé potrubí 33
7.4.2.2. Jednoduchý vetknutý nosník. 34
7.4.2.3. Výpočet kompenzace pro přirozený tvar potrubí 34
7.4.2.4. Výpočet vyložení U-kompenzátoru. 35
7.4.3. Potrubí zatížené pohybem podpěry. 36
7.4.3.1. Prostý pohyb podpěry bez započítání vlastní hmotnosti potrubí 36
7.4.3.2. Pokles potrubí volně položené na konstrukci 37
7.4.3.3. Pokles potrubí pevně spojené s konstrukcí 38
8. A zase bez počítače: Grafy a nomogramy.. 39
8.1. Veličiny, které se získávají pomocí této metody. 39
8.1.1. Síly a momenty. 39
8.1.2. Osová napětí 39
8.1.3. Průhyby a deformace. 39
8.2. Nomogramy pro určení tepelné roztažnosti 40
8.3. Nomogramy pro určení vzdálenosti podpěr 41
8.3. Nomogramy pro určení vnitřních napětí a reakčních sil 42
8.3.1. Výpočet pomocných koeficientů N a S. 42
8.3.2. Potrubí tvaru L. 42
8.3.3. Potrubí tvaru Z. 43
8.3.4. Potrubí tvaru U.. 44
8.3.5. Potrubí složené. 44
8.4. Nomogramy pro určení minimálních délek potrubí nutných ke kompenzaci 45
8.4.1. Potrubí tvaru L , výpočet minimální délky delšího ramene podle Přílohy Q, ČSN EN 13480-3. 45
8.4.2. Potrubí tvaru L , výpočet minimální délky kratšího ramene. 46
8.4.3. Potrubí tvaru L , výpočet minimální délky delšího ramene. 47
8.5. Nomogramy pro určení rozměrů U-kompenzátoru. 48
9. Použitá literatura a literatura pro další studium.. 49
9.1. Odborná literatura. 49
9.2. Související technické normy včetně norem, které je nutno zadávat ve výpočtovém programu. 49
9.2.1. Pro ocel, kovy a ostatní houževnaté homogenní materiály. 49
9.2.2. Normy pro lamináty. 50
9.2.3. Další využívané normy. 51
9.3. Firemní literatura. 51
9.4. Zajímavé internetové adresy. 52