Obrabotka Metallov 2014 No. 1

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 1 (62) 2014 78 ОБОРУДОВАНИЕ Рис. 4. Сетка конечных элементов платформы Толщины задавались согласно конструкторской документации. Каркас свода Закрепление: • неподвижная опора на втулке; •  запрещены все перемещения, кроме верти- кального на обечайке. Нагрузка: •  вес свода и патрубка (суммарно 419 600 Н) приложен по кромке коллектора; • момент от патрубка приложен к кромке кол- лектора (86 461 620 Н·м). Числовые характеристики сетки: число эле- ментов 23 829, число узлов 14 614. Платформа Закрепление: • неподвижная опора на втулке гидроцилин- дра; •  созданы поверхности для контакта с под- вижными опорами и заданы контактные пары. Нагрузка: первый расчетный случай: •  вес корпуса печи 1 270 000 Н, •  вес печи 1 287 100 Н, вес и момент от свода прикладывается к месту крепления оси поворота свода; второй расчетный случай: •  вес корпуса печи 1 270 000 Н и вес свода 410 000 Н, платформа наклонена под углом 25°. Числовые характеристики сетки: число эле- ментов 46 574, число узлов 34 748. Количество разбиений конечноэлементной модели подбиралось так, чтобы рассчитывае- мые напряжения при увеличении числа конеч- ных элементов практически не изменялись. Для этого проводилась серия расчетов при разных дискретизациях модели, а сетка сгущалась на наиболее нагруженных элементах конструкции. В каждом последующем расчете бралось боль- шее число разбиений, а результаты сравнива- лись с предыдущим расчетом. В работе приве- дены результаты для оптимального с этой точки зрения числа разбиений. 2. Результаты расчета и обсуждение Для оценки результатов расчета за допускае- мыенапряжения [2] былвыбранпределтекучести по ГОСТ 19282–73. Результаты расчета состав- ленной модели показали, что получаемые макси- мальные эквивалентные напряжения 1824 МПа в несколько раз превышают предел текуче- сти, который составляет 325 МПа (согласно ГОСТ 19282–73 для листа толщиной 10 мм, на котором возникли максимальные напряжения, рис. 6). Кроме того, на других частях модели получаемые напряжения оказались близкими к пределу текучести. В частности, обнаружена область напряжений порядка 500 МПа на обе- чайке (рис. 5), что превышает предел текучести 305 МПа согласно ГОСТ 19282–73 для листа толщиной 25 мм. На основании полученных результатов расче- та сделан вывод о том, что несущая способность Рис. 5. Вид 1. Распределение эквивалентных напряжений Рис. 6. Вид 2. Распределение эквивалентных напряжений