в каждом из двух узлов: перемещения-в направлении осей X, Y и Z и вращения вокруг осей X, Y и Z узловой системы координат.

Элемент обладает свойствами пластичности, ползучести и радиационного набухания. Если эти свойства не являются необходимыми, можно применять элемент упругой трубы PIPE 16. Для вывода значений сил и моментов в системе координат элемента имеется специальная опция. Элементом пластической изогнутой трубы является PIPE60.

Исходные данные элемента

Геометрия, расположение узлов и система координат элемента показаны на рис. 2.14. Исходные данные элемента включают два узла, внешний диаметр трубы, толщину стенки, необязательный коэффициент концентрации напряжений и свойства изотропного материала.

Ось Y системы координат элемента Zпараллельна плоскости XY глобальной

системы координат

Рис. 2.14. Геометрия элемента PIPE20

Ось X элемента направлена от узла I к узлу J. Ось Y элемента автоматически определяется так, чтобы являться параллельной плоскости XY глобальной системы координат. Несколько вариантов ориентации показаны на рис. 2.14. В случае, если элемент параллелен глобальной оси Z (или отклоняется от нее не более чем на 0,01%), ось Y элемента ориентируется параллельно глобальной оси Y (как показано). Исходные и расчетные координаты по окружности трубы определяются в качестве 0° при расположении на оси Y системы координат элемента и в качестве 90° при расположении на оси Z системы координат элемента.

Список исходных данных элемента

Узлы - I, J (узел J определяет конец 1).

Степени свободы - UX, UY, UZ, ROTX, ROTY, ROTZ.

Геометрические характеристики - OD (наружный диаметр трубы), TKWALL (толщина стенки), SIFI (коэффициент концентрации напряжений, используется

только при KEYOPT (2) = 4), SIFJ (коэффициент концентрации напряжений, используется только при KEYOPT (2) = 4).

Свойства материала - EX, ALPX (или СТЕХ или THSX), PRXY (или NUXY), DENS, GXY, DAMP.

Нагрузки, распределенные на поверхности:

-давления: 1 -PINT, 2-РХ, 3-PY, 4-PZ, 5-POUT. Объемные нагрузки:

-температуры: TAVG(I), T90(I), T180(I), TAVGQ), T90Q), T180Q);

-поток частиц: FLAVG(I), FL90(I), FL180(I), FLAVGQ), FL90(J), FL180G). Специальные возможности:

-пластичность;

-ползучесть;

-радиационное набухание;

-изменение жесткости при приложении нагрузок;

-большие перемещения;

-рождение и смерть.

KEYOPT(2) - признак использования коэффициента концентрации напряжений:

-О - коэффициент концентрации напряжений не используется;

-4 - коэффициент концентрации напряжений в узлах I и J определяется геометрическими характеристиками.

KEYOPT(6) - признак вывода компонентов усилий и моментов:

-О - печать компонентов усилий и моментов не производится;

-2 - печать компонентов усилий и моментов производится в системе координат элемента.

Расчетные данные элемента

Выходная расчетная информация, связанная с элементом, разделена на два вида:

-узловые перемещения, включенные в полное узловое решение;

-дополнительные расчетные элементные объекты, перечисленные в табл. 2.14. Результаты нелинейного расчета приводятся в восьми точках на периферии

трубы на обоих концах трубы. Результаты линейного расчета, аналогичные результатам расчета элемента PIPE 16, также выводятся, пока свойства элемента остаются линейными. Начальное упругое изгибное напряжение (SBEND) умножается на введенные ранее коэффициенты концентрации напряжений (SIFI и SIFJ) при KEYOPT(2) = 4, если эти коэффициенты превосходят значение 1.0. Для иных напряжений или в пластической области эта операция умножения не производится.

Таблица 2.14. Описание расчетных данных элемента PIPE20

Таблица 2.14. Описание расчетных данных элемента PIPE20 (продолжение)

Объект

Определение

МАТ VOLU: XC, YC, ZC TEMP FLU EN PRES

MFOR:(X,YZ)

MMOM:(X,Y Z)

SDIR

SBEND

ST

SSF

S1MX, S3MN SINTMX, SEQVMX

S:(AXL, RAD, H.XH) S:(1,3, INT, EQV)

EPEL:(AXL, RAD, H, XH) EPTH:(AXL, RAD, H) EPSWAXL

ЕРРЦАХЦ RAD, H, XH)

EPCR(AXL, RAD, H, XH)

SEPL

SRAT

HPRES

EPEQ

Номер материала Объем

Координаты точки вывода результатов

Температуры: TAVG(I), T90(l), T180(l), TAVG(J), T90(J), T180(J) Поток частиц: FLAVG(I), FL90(I), FL180(I), FLAVG(J), FL90(J), FL180(J) Давление: PINT, PX, FY, PZ, POUT

Компоненты усилий в элементной системе координат в узлах I и J Компоненты моментов в элементной системе координат в узлах I и J Осевое напряжение

Максимальное изгибное напряжение на наружной поверхности Касательное напряжение на наружной поверхности, вызванное кручением Касательное напряжение, вызванное перерезывающими силами Максимальное и минимальное главные напряжения Максимальные эквивалентные напряжения по Трескау и Сен-Венану и по фон Мизесу на наружной поверхности (вычисляются на основе SDIR, SBEND, ST, SSFn в соответствии с S1, S3, SINT, SEQV, как указано ниже) Осевое, радиальное, окружное и касательное напряжения Максимальное главное напряжение, минимальное главное напряжение, максимальное эквивалентное напряжение по Трескау и Сен-Венану и по фон Мизесу

Осевая, радиальная, окружная и касательная деформации

Осевая, радиальная, окружная и касательная температурные деформации

Осевая деформация ползучести

Осевая, радиальная, окружная и касательная пластические деформации Осевая, радиальная, окружная и касательная деформации ползучести Эквивалентное напряжение по кривой деформирования

Отношение пробного напряжения к напряжению на пластической поверхности Гидростатическое давление Эквивалентная пластическая деформация

2.10.15. MASS21 -

сосредоточенная масса МДТТ

Описание элемента

Элемент MASS21 является элементом точки, имеющей до шести степеней свобод: перемещения в направлении осей X, Y и Z узловой системы координат и вращения вокруг осей X, Y и Z узловой системы координат. Каждому направлению системы координат могут присваиваться различные значения масс и моментов инерции.

Иным элементом с возможностью полного описания масс (с внедиагональны-ми членами) является элемент MATRIX27.

Исходные данные элемента

Элемент сосредоточенной массы определяется единственным узлом, компонентами сосредоточенной массы в направлении осей системы координат элемента и моментами инерции относительно осей системы координат элемента. Система координат элемента может быть исходно параллельной глобальной декартовой системе координат или узловой системе координат (в зависимости от значения признака KEYOPT(2)). Система координат элемента поворачивается совместно