КБ "Кайтек" | Прочностные расчеты
INFO@CAETEC.RU
Пн-Пт
с 9.00 до 18.00

Расчеты на статическую прочность

На статическую прочность рассчитываем конструкции, испытывающие постоянные или медленно возрастающие нагрузки, без учета инерционных сил. При этом рассматриваются все возможные предельные состояния:

  • недопустимые упругие и пластические деформации, приводящие к потере работоспособности.
  • разрушение, вызванное значительными пластическими деформациями.
  • хрупкое разрушение.
  • общая и локальная потеря устойчивости элементов.
  • многоцикловая и малоцикловая усталость материала.
  • разрушение изделия при ползучести вследствие исчерпания запаса длительной прочности.

Расчет напряжений и деформаций

Расчет понтона Выполнение расчета и анализа статического напряженно-деформированного состояния (НДС) – одна из базовых задач задач, стоящих перед инженером при оценке работоспособности изделия. Целью расчета является выявление зон пластических деформаций конструкции и определение запаса прочности.

Мы проводим расчеты НДС:

  • в линейной постановке.
  • с учетом пластического деформирования, изменения геометрии, особенностей контакта и других факторов нелинейности.
  • расчет для изотропных и анизотропных материалов.
  • расчет от силовых воздействий и ограничения температурных деформаций.

Расчет напряжений и деформаций проводятся для всех прогнозируемых состояний, возникающих во время подъемных операций, монтажа, эксплуатации и испытаний. Учитывается одновременное воздействие групп нагрузок, которые могут оказать влияние на прочность:

  • внешние и внутренние силовые факторы, в том числе собственный вес конструкции.
  • нагрузки при транспортировке и монтаже.
  • климатические нагрузки и сейсмические воздействия.
  • рабочие температуры и изменение температур в переходных состояниях.
  • влияние коррозии на напряжения и деформации.
По результатам расчета определяются слабые места, при необходимости разрабатываются мероприятия по их доработке, рассчитывается запас прочности, оценивается жесткость конструкции.

Определение критических нагрузок потери устойчивости

Расчет резервуара Расчет устойчивости конструкций выполняется с целью определения критических нагрузок, вызывающих потерю устойчивости и форм потери устойчивости. Результатом потери устойчивости могут быть деформации, несовместимые с дальнейшей эксплуатацией объекта либо его полное разрушение.

Данный расчет выполняется для изделий, работающих на сжатие – стержневх систем и оболочек под воздействием внешней нагрузки.

Условие обеспечения устойчивости является обязательным при выполнении прочностого расчета. Потеря устойчивости часто ведет к полному и необратимому разрушению с самыми серьезными последствиями.

Анализ устойчивости основывается на расчете критических нагрузок и проводится с учетом совместного воздействия силовых и деформационных факторов, а так же температурных напряжений. При самокомпенсирующихся воздействиях, например температурном расширении, вместо допускаемой критической нагрузки в качестве критерия предельного состояния, может быть использовано ограничение максимальных прогибов и деформаций конструкции.

Расчет стеллажа

Особенности расчета

Помимо непосредственного разрушения, сохранение устойчивости должно выполняться по функциональным соображениям – для обеспечения работоспособности механизмов, сохранения плотности и герметичности соединений, эстетичного внешнего вида конструкции. Минимальная критическая нагрузка при этом должна превышать как допустимые предельные постоянно действующие нагрузки при эксплуатации так и возможные кратковременные воздействия на конструкцию.

Важным моментом при расчете критической нагрузки является определение возможного воздействия, выводящего конструкцию из состояния устойчивого равновесия. Применение теоретического бесконечно малого воздействия в случае расчета реальных задач часто ведет к завышенным значениям допускаемой критической нагрузки.

При решении реальных задач, расчет, как правило, проводится в нелинейной постановке. Использование нелинейного метода расчета позволяет учитывать начальное отклонение формы конструкции, изменение геометрии вследствие упругих и пластических деформаций, возможную ползучесть материала и местную потерю устойчивости.

Расчеты усталостной прочности изделий

При расчете деталей и сварных изделий мы выполняем следующие задачи:
  • расчет выносливости при малом числе циклов нагружения.
  • расчет выносливости при многоцикловых нагрузках.
  • расчет при симметричном, асимметричном и произвольном циклах нагружения.
  • расчет коррозионной выносливости.
  • расчет выносливости при температурном воздействии.
  • расчет скорости роста и критического размера трещин.

Малоцикловая выносливость

Расчет стеллажа

Одним из критериев предельного состояния при расчете сварных конструкций, трубопроводов и многих других технических объектов являются накапливаемые пластические и упруго-пластические деформации при относительно небольшом числе циклов нагружения. Такие деформации приводят к образованию усталостных трещин, несовместимых с дальнейшей эксплуатацией объекта.

Расчеты малоцикловой выносливости позволяют определить среднее допускаемое число циклов нагружения, предельный размах амплитуд нагрузок, спрогнозировать срок службы изделия и разработать мероприятия по его увеличению, тем самым повысив экономическую эффективность.

Многоцикловая выносливость

Расчет стеллажа Составные части машин и механизмов часто испытывают переменные нагрузки, приводящие к образованию усталостных трещин при упругих деформациях и значительно большим числом допускаемых циклов нагружения. Целью проектного расчета в этом случае является определение предела выносливости – максимальных напряжений, при которых не происходит усталостное разрушение изделия. В случае проверочного расчета многоцикловой выносливости так же определяется число допускаемых циклов нагружения и срок службы детали.

При расчете усталостной прочности, кроме силовых факторов учитывается рабочая температура изделия, непосредственно влияющая на характеристики материала, температурные напряжения и деформации, возникающие вследствие градиента температур и ограничений в перемещениях, воздействие сред, вызывающих коррозионное растрескивание, ползучесть материала и другие возможные факторы. При наличии статистических данных мы так же выполним расчет зависимости вероятности отказа изделия от заданного числа циклов нагружения и величины нагрузок.

Отчет по выполнению расчета прочности включает в себя:

  • полное описание расчетной модели, действующих нагрузок и граничных условий при определении напряженно-деформированного состояния.
  • графическое и численное представление распределения напряжений и деформаций конструкции в каждом диапазоне нагрузок.
  • анализ напряженно-деформированного состояния на соответствие нормативным допускаемым напряжениям.
  • анализ критериев предельных состояний.
  • графическое представление форм потери местной и общей устойчивости с указанием критических нагрузок и запаса устойчивости.
  • построение кривой усталости в много- или малоцикловом диапазоне для конкретного раcчетного изделия с определением основных расчетных параметров – предела выносливости, количества циклов при заданном режиме эксплуатации и срока службы.
  • рекомендации по доработке конструкции с целью увеличения ресурса (методы обработки, выбор или замена материала, доработка геометрии изделия).

Для уточнения стоимости и сроков выполнения расчета, свяжитесь с нами по телефону +7(921)470-13-70 или электронной почте info@caetec.ru

©ООО"Кайтек", 2020.