Оценка герметичности сложного корпусного соединения

[Guterfreund]

Добрый день!

Имеется вопрос по оценке герметичности сложного корпусного соединения. Имеется прокладка сложной формы, необходимо оценить условие обеспечения герметичности при рабочих условиях.

В случае с обычными прокладками, все понятно. Там можно все вручную обсчитать. А как быть со сложной прокладкой?

Аналитически эффективную площадь прокладки и равномерность обжатия сложно оценить. Делать МКЭ в полной мере с моделированием прокладки и проверкой условия герметичности по давлению среды, умноженному на прокладочный коэффициент? Ожидаю в данном случае неравноемерное поле давления на прокладке. Оцнивать по условию неразрывности поля минимального давления сжатия прокладки?

Заранее спасибо за ответы!

[Aleksey]

Не сталкивался с подобным .....

[Guterfreund]

Параллельно всплыл вопрос: ПНАЭ и ГОСТ на сосуды содержат формулы для расчета крутящего момента на ключе по силе в шпильке. В ПНАЭ обозначены коэффициенты 0.26 и 0.37 в ГОСТ - 0.3. Если обратиться к Биргеру, то там обозначен коэффициент 0.2 при трении в паре 0.15, если трение снизить, коэффициент может упасть вообще до 0.15. Как-то слишком большое расхождение в моменте затяжки может получиться. Есть тут какие подводные камни или просто методика корява?

[Guterfreund]

Сейчас пообщался с разработчиком ГОСТ 52857. Мне сказали, что разница в формулах обусловлена ориентацией нормативного документа на фланцы аппаратов, а Биргера, в том числе, на фланцы арматуры.

Aleksey, хотелось бы услышать Ваше мнение вот по какому вопросу: я долго говорил с разработчиком по различным вопросам. Позиция разработчика в отношении применения программных комплексов МКЭ следующая: обязательная верификация результатов расчета либо аналитически, либо другими методами. Вы занимаетесь таким? Ведь есть достаточно сложные расчеты, которые не возможно верифицировать с достаточной степенью точности. Например, модальный анализ сложной конструкций, линейно-спектральные и динамические анализы и пр.

Могли бы Вы вкратце изложить свою позицию по данному вопросу?

[Aleksey]

По возможности аналитические прикидки делаю, что бы приблизительно знать что должно получится по мкэ....

[stress.engineer]

Добрый день!

Имеется вопрос по оценке герметичности сложного корпусного соединения. Имеется прокладка сложной формы, необходимо оценить условие обеспечения герметичности при рабочих условиях.

В случае с обычными прокладками, все понятно. Там можно все вручную обсчитать. А как быть со сложной прокладкой?

Аналитически эффективную площадь прокладки и равномерность обжатия сложно оценить. Делать МКЭ в полной мере с моделированием прокладки и проверкой условия герметичности по давлению среды, умноженному на прокладочный коэффициент? Ожидаю в данном случае неравноемерное поле давления на прокладке. Оцнивать по условию неразрывности поля минимального давления сжатия прокладки?

Заранее спасибо за ответы!

Почти все мысли\вопросы - ПРАВИЛЬНЫЕ

я выполнял серию расчетов прокладок для гражданских реакторов АЭС - если кому интересно - пишите некоторые фрагменты расчетов передам

*** публиковать эти расчеты в открытом виде не буду

некоторые "замечания":

1. я не верю что Вы вручную сможете даже для обычных прокладок что-то реально расчитать - по многим причинам, в частности - ввиду неравномерности деформаций - площадь контакта будет "неравномерная"....

2. Что бы оценить герметичность - нужно сформулировать одно или несколько условий.
самое простое - это минимально допустимое нормальное напряжение в контакте.....
... но увы - оно не универсальное и далеко не всегда применимо....

3. Важным вопросом - являются физические свойства той среды - которая не должна протечь....
а эти свойства почти всегда зависят - при чем нелинейно от температуры, от давления и пр....



4. один из вариантов расчитываемой прокладки был "волнистый" - т.е. просто круглую "шайбу" отштамповали ....
казалось бы не должно быть проблем.... = но увы - этот то вариант и был самый ЖУТКИМ по сложности, так как:

а) толщина прокладки стала переменной... по длине = а значит её жесткость тоже стала переменной

б) получили разное упрочнение по площади прокладки = а значит её жесткость тоже стала переменной

в) получили разную структуру кристаллической решетки = а значит её жесткость тоже стала переменной + к-т трения сильно разный стал из за поверхностных микродефектов

г) закон ползучести, который вполне хорошо описывал этот сплав в "обычном" - недеформированном состоянии - сразу же перестал быть приемлемым для этой "гофрированной" прокладки

д) само уравнение состояние - которое было вполне "приемлемым"для данного сплава , для "гофрированной" прокладки - стало неприемлемым = ввиду того, что из-за ЖУТКО большого давления пресса - в некоторых местах этой прокладки кристаллическая структура сплава претерпела КАЧЕСТВЕННОЕ изменение и даже простейшая диаграмма растяжения стала совсем "необычной" = пришлось "изобретать" нестандартное уравнение состояния - конечно "подсмотрев как это делали иностранцы.

и так далее....