Dynamika: AutoPipe / Caesar II Time History cz.VI

utworzone przez | 20.03.2026 | Obliczenia wytrzymałościowe rur i aparatów, Z życia rzeczoznawcy

Analiza time history to najbardziej zaawansowana metoda analizy dynamicznej, która pozwala na badanie odpowiedzi rurociągu na obciążenia zmieniające się w czasie. W przeciwieństwie do analizy statycznej, gdzie siła jest stała, tutaj sprawdzamy, co dzieje się z układem sekunda po sekundzie lub milisekunda po milisekundzie. Można to porównać do nagrywania filmu z zachowania rurociągu, zamiast robienia mu pojedynczego zdjęcia.
Najczęściej stosowana jest metoda superpozycji modalnej. Program najpierw oblicza postacie drgań własnych (częstotliwości), a następnie „składa” odpowiedź całego układu na podstawie tego, jak poszczególne postacie reagują na zadane wymuszenie w czasie. Istotą analizy jest rozwiązanie poniższego równania, w którym poniższe macierze to: M masy, C tłumienia, K sztywności i F wektor sił wymuszenia.

Kiedy stosuje się time history? Tej metody używamy do symulacji zdarzeń o charakterze krótkotrwałym i gwałtownym. Poniżej pokazano przykład analizy baterii zaworów bezpieczeństwa na gazie ziemnym 4×6 cali o cisnienieu 6,4 MPa / 1,15 MPa. Określenie profilu siły:

  • T=0.00 s: Siła = 0 Zawór zamknięty
  • T=0.01 s: Siła = 35 kN
  • T=0.50 s: Siła = 35 kN
  • T=0.51 s: Siła = 0 Zamknięcie zaworu

Model w AutoPipe wykazuje poniższe wyniki analizy statycznej. Idealnie 100% wytężenia kodowego B31.3

Siły 35 kN przyłożono do środków łuków. Jest ona przejmowana przez podpory triunionem z funkcją LS.

Aby pokazać jak wpływa na wyniki dynamiki istnienie bądź nie pierwszej podpory za zaworem PSV, została ona usunięta z zestawu pierwszego od góry. Brak podpory podwoduje gasnące oscylacje przemieszczenie.

Także bardzo duże oscylacje siły, która przekracza znacznie siłę odrzutu równą 35 kN. Możemy policzyć teraz rzeczywisty współczynnik DLF równy 61 / 35 = 1.85. Widać z tego, że częste przyjmowanie maksymalnej wartości DLF = 2,0 może mieć niekiedy uzasadnienie. W tym wypadku można to uzasadnić scenariuszem uszkodzenia podpory.

Ciekawe jest jak oscylacje rozwijają się w dalszej części rurociągu. Na przykład na pierwszym kolanie kolektora siła jest już znacznie mniejsza bo tylko 18 kN.

Dla porówanie w sytuacji, gdy podpora pracuje prawidłowo rurociąg i podpora sa tak sztywne, że żadna oscylacja nie zachodzi.

Sprawdź te powiązane posty