Lezioni su Boiler and Pressure Vessel
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- Berta Carlini
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1 Lezioni su Boiler and ressure Vessel COO DI LAUA MAGITAL IN INGGNIA MCCANICA COO DI COTUZION DI MACCHIN INTODUZION AL DIMNIONAMNTO D ALLA VIFICA DI CIINTI IN ION (BOIL AND U VL) Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 Conenui. Approcci DBF e DBA. rincipali normaive 3. Tensioni ammissibili 4. Condizioni di carico 5. fficienza delle saldaure 6. Tensioni ideali e crieri di verifica 7. Gusci cilindrici con pressione inerna 8. Gusci cilindrici con pressione eserna 9. Gusci cilindrici ensione longiudinale 0. Fondi. enerazioni (openings). Design by Analysis 3. Faica 4. Creep
2 Lezioni su Boiler and ressure Vessel rincipali approcci al progeo Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 Design by Formulas (DBF) : il dimensionameno e la verifica del recipiene sono basai su relazioni pre confezionae (formulas) ideae per coprire, con adeguai coefficieni di sicurezza, ue le principali siuazioni che si è solii inconrare nel progeo di un recipiene in pressione; le formule sono soliamene basae su modelli semplici o semi empirici non molo accurai, per cui i coefficieni di sicurezza endono ad essere più elevai. Design by Analysis (DBA) : il dimensionameno e la verifica del recipiene sono basai su analisi accurae dell effeivo sao di ensione, soliamene oenibile solo con medelli basai sul Finie lemen Mehod (FM). L approccio DBA si rende necessario per i casi non coperi dalle relazioni relaive al meodo DBF, ma viene impiegao anche in alernaiva a ques ulimo, salvo i casi in cui i modelli analiici semplici. Fidando sulla maggiore accuraezza dell analisi, i coefficieni di sicurezza impiegai endono ad essere più bassi.
3 rincipali normaive Lezioni su Boiler and ressure Vessel Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 AM VIII Div. Approccio DBF Div. Approccio DBF+DBA N 3445 Approccio DBF+DBA Nel seguio si farà riferimeno principalmene alla normaiva AM VIII Div. per la meodologia DBF ed alla Div. per la meodologia DBA, inserendo, ove possibile, riferimeni alle rpincipali differenze con la norma europea N 3445.
4 Tensioni ammissibili/ Lezioni su Boiler and ressure Vessel Le ensioni ammissibili sono in genere definie a parire dalla proprieà di base a razione del maeriale: Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 U, UT y Ulimae Tensile rengh Yield rengh
5 Lezioni su Boiler and ressure Vessel Tensioni ammissibili/ AM VIII Div. (DBF) UT min 3.5 y,.5 Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 AM VIII Div. (DBF+DBA) N 3445 (DBF) N 3445 (DBA) f m f d d UT min.4 UT min.4 y,.5 y,.5 UT y min, Le proprieà meccaniche dei maeriali conemplai dalle normaive sono dai in funzione della emperaura
6 Condizioni di carico/ Lezioni su Boiler and ressure Vessel Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 Le condizioni di carico più comuni da considerare includono: pressione inerna ed eserna peso proprio azioni rasmesse dal peso di evenuali equipaggiameni azioni rasmesse da: componeni inerne (inernals) suppori azioni cicliche e dinamiche prodoe da variazioni di pressione e emperaura veno, neve, sisma azioni impulsive, come quelle dovue al colpo d ariee gradieni di emperaura ed espansione ermica differenziale prova di pressurizzazione È comunque responsabilià del produore individuare ue le azioni che è possibile rienere agiranno durane la via operaiva, che possano risulare rilevani ai fini della sicurezza, incluse quelle derivani da evenuali usi erronei ragionevolmene prevedibili dell arezzaura sessa.
7 Lezioni su Boiler and ressure Vessel fficienza delle saldaure/ Molo spesso il componene in pressione include delle giunzioni saldae, la cui presenza ende a ridurre i valori di ensione ammissibile del componene sesso ramie un coefficiene deo efficienza della saldaura. Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 L efficienza della saldaura dipende, in generale, dai segueni faori: ipologia di saldaura (di esa a p.p., d angolo, ec.) conrolli ND o NDT ( Non Desrucive xaminaion o Non Desrucive Tesing, es. U, X ray, ec.) dopo saldaura spessore dei pezzi saldai emperaure di esercizio ipologia di maeriale base Le diverse normaive differiscono ra loro per il modo in cui viene espliciaa quesa dipendenza.
8 Lezioni su Boiler and ressure Vessel fficienza delle saldaure/ Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 AM VIII Div. (DBF) L efficienza dipende dalla posizione del giuno nel vessel ( caegory ), dalla ipologia di saldaura e dai conrolli ND ( ype ), specificai in apposie abelle.
9 Lezioni su Boiler and ressure Vessel Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 fficienza delle saldaure/3 AM VIII Div. (DBF) Caegory Tecnologia di saldaura Conrolli ND fficienza
10 Lezioni su Boiler and ressure Vessel fficienza delle saldaure/4 AM VIII Div. (DBA) I giuni sono divisi in 6 examinaion groups, in funzione del maeriale, dello spessore e della ecnologia di saldaura. Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6
11 Lezioni su Boiler and ressure Vessel Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 fficienza delle saldaure/5 AM VIII Div. (DBA) er ogni examinaion group, in dipendenza anche dell esensione dei conrolli ND e della join caegory, viene assegnaa l efficienza.
12 Lezioni su Boiler and ressure Vessel fficienza delle saldaure/6 N 3445 (DBF) I recipieni ed i relaivi giuni sono divisi in 7 esing groups, in funzione del maeriale, dei conrolli NDT, dello spessore e della ecnologia di saldaura. Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6
13 Lezioni su Boiler and ressure Vessel fficienza delle saldaure/7 N 3445 (DBF) er ogni Tesing group viene definio un join coefficien z, corrispondene all efficienza della saldaura Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6
14 Lezioni su Boiler and ressure Vessel Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 sercizio BV È richieso di progeare un recipiene in pressione operane alla emperaura di 385 C, in acciaio A 8 Grade F ( Cr / Mo). Il recipiene, mosrao nella figura, presena della saldaure circonferenziali e longiudinali a piena penerazione. i deermini la ensione ammissibile per il Codice AM VIII Div. e, assumendo di effeuare sulle saldaure un conrollo radiografico compleo (00%) oppure a spo (0%). s c s p D rop. Meccaniche in funzione della emp. (da AM II) T [ C] Yield UT [ C] [Ma] [Ma]
15 Lezioni su Boiler and ressure Vessel Tensioni ideali e crieri di verifica/ AM VIII Div. (DBF) : Crierio di Lamé (max. ensione normale) Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 AM VIII Div. (DBF) : Crierio di Tresca (max. ensione angenziale) AM VIII Div. (DBA) : Crierio di Von Mises (energia di disorsione) N3445 (DBF+DBA) : Crierio di Tresca (max. ensione angenziale)
16 Lezioni su Boiler and ressure Vessel Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 Gusci cilindrici ressione inerna/ AM VIII Div. (DBF) Viene fornia una relazione per il calcolo dello spessore richieso per i gusci soili, basaa sul crierio di Tresca (o di Lamé) e sul non superameno del limie di snervameno: pressione raggio inerno 0.5 o ensione ammissibile efficienza La formula è saa oenua modificando la relazione di Boyle & Marioe, che fornirebbe: id ( Lamé o Tresca) La modifica ha permesso di esendere il campo di applicazione della formula olre il limie eorico ( <= 0. ).
17 Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 Lezioni su Boiler and ressure Vessel Gusci cilindrici ressione inerna/ AM VIII Div. (DBF) er i gusci spessi, si uilizza una relazione oenua dalla soluzione generale di Lamé, calcolando la ensione ideale omonima ed imponendo il non superameno del limie di snervameno: Lamé id ) ( Dividendo ambo i membri per ffeuando il prodoo e porando al primo membro 0
18 Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 Lezioni su Boiler and ressure Vessel Gusci cilindrici ressione inerna/ AM VIII Div. (DBF) 0 Dividendo per Z volgendo i calcoli / Z er i gusci di spessore qualsiasi, si oiene quindi la seguene relazione: Z dove Z : /
19 Lezioni su Boiler and ressure Vessel Gusci cilindrici ressione inerna/3 AM VIII Div. (DBF) Confrono ra le diverse relazioni (ressione limie di progeo = 3000 psi = 06.8 bar):.5 Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 / LImie Validià relazione AM Cilindri soili Cilindri soili Cilindri spessi Boyle&Marioe /
20 Lezioni su Boiler and ressure Vessel Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 Gusci cilindrici ressione inerna/4 AM VIII Div. La relazione per il calcolo dello spessore minimo si basa sul raggiungimeno, con la pressione daa, della complea plasicizzazione della sezione secondo il crierio di Tresca: rr rr d rr r dr rr ressione inerna Combinando le due equazioni d rr s dr r rr rr r lnr C r s r s ln s quazione di equilibrio radiale dal problema di Lamé oluzione generale oluzione Condizione di plasicizzazione secondo Tresca; deve valere per ogni r Condizioni al conorno rr ( ) C. C. rr ( ) 0 Applicando la C.C. rr ( ) 0
21 Lezioni su Boiler and ressure Vessel Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 Gusci cilindrici ressione inerna/4 AM VIII Div. r rr r s ln rr s ln ln e s e s s osiuendo Applicando la C.C. s sempio =0.8 m =0 Ma =500 Ma =0.77 m ( ) i oiene quindi la seguene relazione, valida per qualunque rapporo /: rr Tensione [Ma] σ.rr σ.θθ + r [m] e
22 Lezioni su Boiler and ressure Vessel Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 Gusci cilindrici ressione inerna/5 AM VIII Div. Viene fornia inolre la seguene relazione, oenua modificando la relazione di Boyle&Marioe per spessori soili: 0.5 / Cilindri soili Cilindri spessi Boyle&Marioe Noa : per la Div. non ci sono veri limii alla pressione di progeo, uavia, al di sopra di 0000 psi = 689 bar, si consiglia l impiego della Div. 3. /
23 Lezioni su Boiler and ressure Vessel Gusci cilindrici ressione inerna/6 AM VIII (DBF) Confrono ra le relazioni Divv. e per fori spessori:.5 Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 / Div. Div /
24 Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 Lezioni su Boiler and ressure Vessel Gusci cilindrici ressione inerna/7 N 3445 (DBF) er i recipieni di piccolo spessore si usa una relazione oenua imponendo che il valore medio sullo spessore della ensione ideale di Tresca sia pari alla ensione di snervameno: r r r r rr Tensioni soluzione del problema di Lamé Valori medi sullo spessore rr so spess dr r dr r.). (
25 Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 Lezioni su Boiler and ressure Vessel r r dr r rr r r dr r volgimeno inegrali
26 Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 Lezioni su Boiler and ressure Vessel Gusci cilindrici ressione inerna/7 N 3445 (DBF) ),( rr Tresca eq Valore medio sullo spessore della ensione ideale di Tresca Uguagliando alla ensione ammissibile Dividendo per aggruppando i ermini in icavando
27 Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 Lezioni su Boiler and ressure Vessel Gusci cilindrici ressione inerna/7 N 3445 (DBF) i oiene quindi la seguene relazione per il calcolo dello spessore minimo: D e si supera il limie di validià è necessario passare al meodo DBA diamero inerno valida per: Dividendo per volgendo i calcoli
28 Lezioni su Boiler and ressure Vessel Gusci cilindrici ressione inerna/8 N 3445 (DBF) Di seguio si ripora il confrono ra le relazioni AM VIII ed N 3445 per spessori soili. Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 / AM VIII Div. AM VIII Div. N /
29 Lezioni su Boiler and ressure Vessel Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 sercizio BV er il recipiene di cui all esercizio BV, ipoizzando una pressione inerna di 00 bar, un diamero inerno D pari ad m ed una ensione ammissibile:. calcolaa nel BV, con conrollo radiografico compleo. = m =53 Ma, con conrollo a spo (=0.85) calcolare lo spessore minimo richieso secondo AM VIII Div. e per il fasciame cilindrico. s c D s p
30 Lezioni su Boiler and ressure Vessel Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 Gusci cilindrici ressione eserna/ AM VIII Div. (DBF) Il principale meccanismo di cedimeno, in paricolare per gusci soili, è il buckling del guscio. La relazione base per il calcolo della minima pressione eserna in grado di provocare l insabilizzazione di un guscio di lunghezza infiniamene grande è noa: cr m D modulo elasico 3 Nella norma si impiegano relazioni leggermene modificae, di cui la seguene è un esempio (una relazione simile è uilizzaa nella N3445): coefficiene A è dao in un apposio diagramma A m 3 D come funzione dei rappori L/D e D/ e, per L/D (>0) si ha A(/D). pressione ammissibile coeff. sicurezza
31 Lezioni su Boiler and ressure Vessel Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 sercizio BV 3 Dao il recipiene cilindrico mosrao nella Figura, verificare se in esso può essere fao il vuoo spino, manenendosi nei limii della verifica a «buckling» della norma AM VIII div., nel caso il maeriale scelo sia: acciaio lega di alluminio Dai: = 400 mm L = 5 m s p = 5 mm
32 Lezioni su Boiler and ressure Vessel Gusci cilindrici Tensione longiudinale/ AM VIII Div. (DBF) La ensione longiudinale, nei gusci cilindrici, è spesso dovua, olre che alla pressione eserna o inerna, a carichi di alra naura (peso proprio, veno, neve, ec.), il cui conribuo viene soliamene calcolao assimilando il recipiene ad una rave. Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 w w L M L J D 64 M max J z,max 4 D 4 D M max =wl /
33 Lezioni su Boiler and ressure Vessel Gusci cilindrici Tensione longiudinale/ AM VIII Div. (DBF) Il conribuo della pressione inerna alla ensione longiudinale, nei gusci cilindrici, può essere oenuo ipoizzando che ques ulima sia semplicemene uniformemene riparia sulla sezione, indipendenemene dalla sezione. Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 p D 4 z D D 4 D D D
34 Lezioni su Boiler and ressure Vessel Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 Gusci cilindrici Tensione longiudinale/3 AM VIII Div. (DBF) I limii sulla ensione longiudinale devono ener cono di: roura nella zone ese (limie ) insabilià o roura nelle zone compresse La relazione base per il calcolo della minima ensione longiudinale di compressione in grado di provocare l insabilià di un guscio di lunghezza infiniamene grande e piccolo spessore è noa: cr 0. 6 m Nella norma si impiegano relazioni leggermene modificae, di cui la seguene è un esempio: cr m coeff. sicurezza 0 Infine, considerando anche le condizioni di roura, si ha: amm, c cr min
35 Lezioni su Boiler and ressure Vessel Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 sercizio BV 4 Dao il recipiene cilindrico mosrao nella Figura, verificare se in esso sono rispeai i limii sulla ensione longiudinale. Dai: =500 mm s p =5 mm = Ma L=6000 mm L s =4500 mm W=500 kn = m =50 Ma = Calcolare inolre il valore di L s che rende minime le ensioni massime dovue al peso proprio. sp L L s
36 Lezioni su Boiler and ressure Vessel Fondi/ Gusci sferici, pressione inerna AM VIII Div. (DBF) Viene fornia una relazione per il calcolo dello spessore richieso per i gusci soili, basaa sul crierio di Tresca (o di Lamé) e sul non superameno del limie di snervameno: Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico La formula è saa oenua modificando la relazione di Boyle & Marioe, che fornirebbe: id ( Tresca) o La modifica ha permesso di esendere il campo di applicazione della formula olre il limie eorico ( <= 0. ).
37 Lezioni su Boiler and ressure Vessel Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 Fondi/ Gusci sferici, pressione inerna AM VIII Div. (DBF) er i gusci spessi, si uilizza la seguene relazione: /3 dove : Y Y La formula è saa oenua dalla soluzione generale di Lamé, calcolando la ensione ideale omonima ed imponendo il non superameno del limie di snervameno: / LImie Validià relazione AM sfere soili fere soili fere spesse Boyle & Marioe sfere /
38 Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 Lezioni su Boiler and ressure Vessel AM VIII Div. (DBF) Viene fornia una relazione per il calcolo dello spessore richieso: K D 0. 6 h D K D h Fondi/3 Gusci semi elliici, pressione inerna
39 Lezioni su Boiler and ressure Vessel Fondi/4 Fondi piani, pressione inerna Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 AM VIII Div. (DBF) Viene fornia una relazione per il calcolo dello spessore minimo richieso per i fondi piani circolari, daa da: diamero su Coeff. per condizioni di vincolo { } cui agisce C d ensione ammissibile pressione efficienza La formula è assimilabile a quella che fornisce la ensione ideale massima (secondo Tresca) per una piasra circolare caricaa da una pressione uniforme: id ( Tresca) d = coefficiene dipendene dalla condizioni di vincolo
40 Lezioni su Boiler and ressure Vessel Fondi/5 Fondi piani Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 AM VIII Div. (DBF) Coefficiene C e diamero effeivo d per casi noevoli:
41 Lezioni su Boiler and ressure Vessel Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 sercizio BV 5 er il recipiene di cui all esercizio BV, ipoizzando una pressione inerna di 00 bar, un diamero inerno D pari ad m ed una ensione ammissibile:. calcolaa nel BV, con conrollo radiografico compleo. = m =53 Ma, con conrollo a spo (=0.85) calcolare lo spessore minimo richieso secondo AM VIII Div. per il fondo emisferico superiore e per il fondo piano inferiore. s c D s p
42 Lezioni su Boiler and ressure Vessel Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 enerazioni (Openings)/ AM VIII Div. (DBF) inroducendo un aperura, si elimina maeriale e si inerrompe il flusso delle ensioni araverso ale maeriale si rende quindi necessario rimpiazzare il maeriale mancane con alro maeriale, sufficienemene vicino all aperura da poer essere ineressao dal flusso delle ensioni Il maeriale sosiuivo può essere fornio da un surplus di spessore del vessel, rispeo al minimo richieso, oppure da apposii rinforzi collocai nella zona dell aperura nel seguio si vedranno quindi: o i limii geomerici enro cui deve essere conenuo il maeriale che può sosenere le ensioni o i valori dell area necessaria per la rasmissione delle ensioni nella zona dell aperura o i valori dell area derivane dal maeriale già disponibile, nello spessore del vessel e del rinforzo o evenuali disposizioni di rinforzi aggiunivi
43 Lezioni su Boiler and ressure Vessel enerazioni (Openings)/ Limii geomerici delle zone di rinforzo AM VIII Div. (DBF) Limii sulle dimensioni per validià regole segueni (alrimeni regole aggiunive): D<60 in. (54 mm), d<0.5d o 0 in. (508 mm) D>60 in. (54 mm), d<0.33d o 40 in. (06 mm) Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 Y.5 min.5 n Y Y X X d max 0.5d n
44 Lezioni su Boiler and ressure Vessel enerazioni (Openings)/3 Area di rinforzo richiesa AM VIII Div. (DBF) Area richiesa A d r r n d Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 r
45 Lezioni su Boiler and ressure Vessel enerazioni (Openings)/4 Area di rinforzo disponibile AM VIII Div. (DBF) Area richiesa A d r r n d Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 A Y Area disponibile vessel X d r r rn X r X Area disponibile penerazione A Y n rn
46 Lezioni su Boiler and ressure Vessel enerazioni (Openings)/5 Area di rinforzo disponibile AM VIII Div. (DBF) e A A r r A A A A OK INFOZO n d Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 r Y rn X r X
47 Lezioni su Boiler and ressure Vessel Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 sercizio BV 6 Deerminare, in accordo con AM VIII_Div., l enià del rinforzo richieso per un bocchello ( nozzle ) avene diamero inerno d=50 mm, da inserire in un recipiene cilindrico avene le segueni caraerisiche: pressione inerna di 5 Ma; diamero inerno D = m emperaura di progeo = 04 C ensione ammissibile a 04 C (efficienza =, nessuna correzione per corrosione): maeriale del vessel (A 56 Gr. 70) v =38 Ma maeriale del bocchello (A 506 Gr. B) n =8 Ma spessore del recipiene cilindrico = 0 mm spessore del bocchello n = 0 mm n d D
48 Lezioni su Boiler and ressure Vessel DIGN BY ANALYI/ (AM VIII Div., N 3445) ress Analysis (FM) in ui i casi in cui non sono dae formule adeguae alla progeazione DBF. Le ensioni oenue dal modello FM sono la somma di vari conribui, aveni rilevanza diversa. Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 = mem =/A + peak is.= is.= is.=0
49 Lezioni su Boiler and ressure Vessel DIGN BY ANALYI/ (AM VIII Div., N 3445) Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 Al momeno del collasso plasico le ensioni si uniformano, cancellando l effeo della concenrazione. La concenrazione produce solo evenuali deformazioni plasiche localizzae che non influenzano la capacià di carico massima del componene. er queso appare logico imporre sui due conribui di ensione limii diversi. mem = s is.= s A
50 Lezioni su Boiler and ressure Vessel DIGN BY ANALYI/3 (AM VIII Div. ) TII DI VIFICH ICHIT Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 a) roecion Agains lasic Collapse b) roecion Agains Local Failure (non richieso, se sono rispeai deerminai limii) c) roecion Agains Collapse From Buckling d) roecion Agains Failure From Cyclic Loading
51 Lezioni su Boiler and ressure Vessel DIGN BY ANALYI/4 (AM VIII Div. ) TII DI VIFICH ICHIT Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 a) roecion Agains lasic Collapse a) lasic ress Analysis Mehod lasic FA b) Limi Load Mehod c) lasic lasic ress Analysis Mehod ress caegorizaion ffecive sress value calculaion Comparison wih elasic sress limis
52 Lezioni su Boiler and ressure Vessel DIGN BY ANALYI/5 (AM VIII Div. ) Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 LATIC FA 5.. Numerical Analysis 5... The design by analysis rules in ar 5 are based on he use of resuls obained from a deailed sress analysis of a componen ecommendaions on a sress analysis mehod, modeling of a componen, and validaion of analysis resuls are no provided. While hese aspecs of he design process are imporan and shall be considered in he analysis, a deailed reamen of he subjec is no provided because of he variabiliy in approaches and design processes. However, an accurae sress analysis including validaion of all resuls shall be provided as par of he design.
53 Lezioni su Boiler and ressure Vessel DIGN BY ANALYI/5 (AM VIII Div. ) Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6
54 Lezioni su Boiler and ressure Vessel DIGN BY ANALYI/6 (AM VIII Div. ) Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6
55 Lezioni su Boiler and ressure Vessel DIGN BY ANALYI/7 (AM VIII Div. ) CLAI DI TNION (ress Caegories) Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 Tensioni primarie (rimary ress, m,l,b ): sono le ensioni che sono indispensabili per soddifare le equazioni di equilibrio (es. ensioni membranali circonferenziali in un guscio cilindrico). La loro principale caraerisica è di non essere auolimiani (ad esempio non sono significaivamene limiae dalla evenuale insorgenza di deformazioni plasiche). Tensioni secondarie (econdary ress, Q): sono ensioni dovue principalmene al riprisino della congruenza delle deformazioni ra elemeni sruurali diversi o ra pari dello sesso elemeno (s. ensioni flessionali che si producono alla congiunzione ra corpo cilindrico e fondi in un recipiene pressurizzao, ensioni da dilaazione impedia in una ubazione). Le ensioni secondarie sono auo limiani (ad esempio possono essere significaivamene limiae da fenomeni di plasicià) e generalmene non possono produrre roura con una singola applicazione. Tensioni di picco (eak ress, F): sono ensioni che ineressano zone esremamene limiae della sruura, non producendo significaive deformazioni generali (s. ensioni prodoe da un inaglio). ono significaive soprauo per la resisenza a faica ed alla fraura fragile.
56 Lezioni su Boiler and ressure Vessel DIGN BY ANALYI/8 (AM VIII Div. ) CLAI DI TNION (ress Caegories) Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 Tensioni primarie (rimary ress): il valore della componene media (membranale) delle ensioni circonferenziali del recipiene in pressione è dao dalla condizione di equilibrio in direzione radiale e, perano, coninua e crescere con p anche in presenza di evenuali plasicizzazioni, sino al raggiungimeno del collasso p D m
57 Lezioni su Boiler and ressure Vessel DIGN BY ANALYI/9 (AM VIII Div. ) Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 CLAI DI TNION (ress Caegories) Tensioni secondarie (econdary ress, Q): il valore delle ensioni ageni nella ubazione soggea a dilaazione ermica viene limiao dalla plasicià alla ensione di snervameno, in seguio a piccole deformazioni plasiche che riprisinano la congruenza, assorbendo l allungameno ermico. s eff T
58 Lezioni su Boiler and ressure Vessel DIGN BY ANALYI/0 (AM VIII Div. ) CLAIFICAZION TNIONI IMAI Le Tensioni rimarie sono uleriormene suddivise in soocaegorie, cui si applicano limii diversi: Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 Tensioni rimarie Membranali Generali (General rimary Membrane ress, m ) è la quoa membranale delle ensioni primarie generali, vale a dire preseni sull inera sruura o su una pare rilevane di essa Tensioni rimarie Membranali Locali (Local rimary Membrane ress, L ) è la quoa membranale delle ensioni primarie locali, vale a dire preseni in un area risrea della sruura, ad esempio per equilibrare un carico applicao localmene (es. forze rasmesse da un bocchello). Una disribuzione di ensioni si considera locale se la zona nella quale le ensioni sesse superano. non si esende per una disanza maggiore di (). Tensioni rimarie Flessionali (rimary Bending ress, b ) è la quoa flessionale delle ensioni primarie (es. ensioni flessionali prodoe dalla pressione inerna su di un fondo piao.
59 Lezioni su Boiler and ressure Vessel DIGN BY ANALYI/ (AM VIII Div. ) Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6
60 Lezioni su Boiler and ressure Vessel DIGN BY ANALYI/ (AM VIII Div. ) LIMITI ULL TNIONI Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 max( 3, y )
61 Lezioni su Boiler and ressure Vessel DIGN BY ANALYI/ (AM VIII Div. ) ecipiene in pressione Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 A A
62 Lezioni su Boiler and ressure Vessel DIGN BY ANALYI/3 (AM VIII Div. ) Modello FM Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6
63 Lezioni su Boiler and ressure Vessel DIGN BY ANALYI/4 (AM VIII Div. ) sempio di mappa ensioni (ress longiudinali) Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6
64 Lezioni su Boiler and ressure Vessel DIGN BY ANALYI/5 (AM VIII Div. ) Andameno ensioni sulla sezione A A Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6
65 Lezioni su Boiler and ressure Vessel DIGN BY ANALYI/6 (AM VIII Div. ) composizione ensioni longiudinali 400 Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 Axial sress [Ma] Toal Membrane Bending eak Disanza [mm]
66 Lezioni su Boiler and ressure Vessel Corso di Cosruzione di macchine Anno acacdemico 05-6 sercizio BV 7 Dao il recipiene mosrao nella Figura, condurre la verifica di resisenza secondo il meodo DBA nelle sezioni A A e B B. Dai: pressione inerna di 3 Ma; diamero inerno D = m ensione ammissibile (efficienza =, nessuna correzione per corrosione) : 08 Ma ensione di snervameno : 6 Ma spessore del fasciame cilindrico s c = 4 mm spessore del fondo piano s p = 00 mm azioni scambiae (per unià di lunghezza) ra fondo (inf. rigido) e fasciame alla giunzione: T= 76.3 N/mm M zz = 9003 N momeno circonferenziale agene sul fasciame alla giunzione: M = 70 N Noa: Usare per il fondo il modello di piasra appoggiaa al bordo Combinare le ensioni nella maniera più sfavorevole in valore assoluo
PROBLEMA 1. Soluzione. ε = = =
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273 CAPITOLO 18: PALI DI FONDAZIONE IN CONDIZIONI DI ESERCIZIO
27 nrouzione Per i pali si può fare un iscorso analogo a quello viso per le fonazioni superficiali. Si è viso che nel caso elle fonazioni superficiali l analisi ella eformabilià ella sruura non poeva essere
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