Сегодня мы продолжим говорить о Российских программах компьютерного моделирования в среде конечно-элементного анализа. И на этот раз рассмотрим программу АСТРА-СТАДИО, которая является прекрасным дополнением к основному программному комплексу АСТРА-НОВА и полностью совместима с ним. Интеграция включает в себя экспорт геометрических характеристик, физико-механических свойств и нагрузок, и импорт уточненных напряжений и матриц жесткости.
Что это за программный модуль АСТРА-СТАДИО и каковы его функции.
АСТРА-СТАДИО предназначен для уточненного расчета температурного и напряженно-деформированного состояния (НДС), статической, циклической и сейсмической прочности тяжело нагруженных деталей трубопроводов – ортогональных тройников (сварных, штампосварных, штампованных, с накладками и плакирующим слоем), отводов и гибов (в том числе, секторных с учетом эллиптичности и переменной толщины сечения), косых стыков, переходов и линзовых/сильфонных компенсаторов.
В подсистеме АСТРА-СТАДИО реализована автоматическая генерация оптимальных по точности пространственно-оболочечных (для тонко- и “среднестенных” элементов) и объемных (для толстостенных деталей) расчетных конечно-элементных моделей. Подсистема обладает диалоговым пре- и постпроцессором, может быть связана с базой данных типовых элементов.
АСТРА-СТАДИО, это аккумулятор мирового и российского опыта разработчиков, который собирался более 33 лет, и преобразовался в анализатор сложного пространственного распределения температур, перемещений, деформаций и напряжений в деталях, определяющих прочность всей трубопроводной системы.
Основные реализованные гипотезы в программе, это изотропия и линейная упругость металла (физическая линейность) и малость деформаций-перемещений (геометрическая линейность). Для пространственно-оболочечных элементов реализована автоматическая генерация 6-ти и 8-и узловых КЭ переменной толщины, а для объемных, 12, 15, 16 и 20-и узловых КЭ, в зависимости от расчетной детали.
Как это работаем, мы покажем на простом примере расчета трубопроводной системы с отводами.
Проведем статический или сейсмический расчет в АСТРА-НОВА.
Выберем необходимый тип расчета МКЭ. Пункты данного меню активны в зависимости от наличия элементов в схеме, а также от наличия результатов расчетов на статическую и циклическую прочность и сейсмовоздействия.
Сделаем окончательный выбор элемента.
Далее, сохраняем новый файл уже с расширением АСТРА-СТАДИО.
После того, как произойдет подгрузка нагрузок из основного модуля программы АСТРА-НОВА, можно заускать элемент на дополнительный расчет.
Виды расчета могут быть разные:
В случае выбора пункта Расчёт отвода с учётом пластических деформаций, после ввода всех необходимых параметров происходит автоматическая генерация рациональной расчетной модели гнутого отвода и последующий расчёт с учётом пластических деформаций. При этом должны быть доступны результаты этапа 2 (рабочее состояние) из АСТРА-НОВА. В случае их отсутствия появляется предупреждение.
Для расчёта отвода с учётом пластических деформаций должна быть выбрана модель материала отвода и плакирующего слоя при его наличия. В настоящем релизе доступна билинейная и мультилинейные модели материала с изотропным упрочнением.
В случае выбора пункта Автофретирование, после задания всех необходимых параметров происходит автоматическая генерация рациональной расчетной модели также гнутого отвода и последующий расчёт на внутренне давление с учётом упругопластического поведения материала.
При простом же расчете НДС и прочности, можно провести анализ как гнутого, так и секторного отвода.
Чуть ниже на картинках, как раз представленны некоторые результаты именно обычного расчета НДС – приведенные напряжения от полной нагрузки и напряжения по Мизесу.
Пример ниже, показывает картины деформаций и эквивалентных напряжений при давлении автофретирования.
Дальнейшим вашим шагом может быть импорт уточненных напряжений в основной расчетным модуль АСТРА-НОВА для формирования общей картины НДС трубопроводной системы и создания пояснительной записки, включающей результаты анализа как по нормативным документам, так и по МКЭ.
Как вы понимаете, это только маленькая толика возможностей программы АСТРА-СТАДИО, показанная исключительно на элементе отвод.
А сколько еще возможностей есть у программы при расчете остальных элементов трубопроводной системы… !
АСТРА-СТАДИО, это единственная Российская разработка, позволяющая углубиться в сложный и интересный мир конечно-элементного анализа элементов трубопроводной системы простым и законченным решением.
Если у вас появились вопросы по программе или вас просто заинтересовало это направление, предлагаем пройти этот интересный путь познания вместе с нашими инженерами.
Специалисты компании помогут разобраться в методике анализа, предложат необходимые именно вам модули, проведут обучающий или ознакомительный вебинар, а при необходимости, помогут выполнить расчет трубопроводной системы на напряженно-деформированное состояние.