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1 Verifica strutturale coperchio camera da vuoto 1 Volume N. Tipo doc. doc. type Emittente issued by Edizione in lingua language Derivato da derived from DIS italiana Commessa job no. Progetto project Cliente client 214 Multi-Pinch ENEA Motivo Revisione Reason for revision S. Cuneo N. Valle S. Cuneo 3/7/8 Rev St. Sc. Preparato Controllato Verificato Verificato Verificato Approvato Data st. sc. prepared approved date ASG Superconductors s.p.a. si riserva tutti i diritti su questo documento che non può essere riprodotto neppure parzialmente senza la sua autorizzazione scritta ASG Superconductors s.p.a. reserves all rights on this document that can not be reproduced in any part without its written consent

2 2 1. FINALITA DELLO STUDIO Verifica strutturale delle flange di chiusura ( coperchi ) della camera da vuoto. 2. GEOMETRIA E MATERIALE La geometria esaminata fa riferimento al disegno 699RM126 del 28/4/8 Flangia superiore CDV. La flangia inferiore, che presenta le stesse dimensioni ma un numero inferiore di aperture ed un carico gravitazionale che agisce in contrapposizione agli altri carichi presenti, non è stata considerata in quanto non ritenuta un caso dimensionante. Il materiale considerato è AISI 34 L, avente le seguenti caratteristiche meccaniche a temperatura ambiente: E = 196 MPa; σs = 21 MPa; σamm = σs/1. = 14 MPa. 3. CONDIZIONI DI CARICO E DI VINCOLO Sono stati considerati i seguenti carichi, agenti contemporaneamente e in direzione concorde: Pressione esterna : 1e N/m2; Forze magnetiche sui supporti : 27 N; Gravità : 9.81 m/s2; Massa della flangia : 946 kg; Carichi appesi (gruppo di Montaggio 1 + bobine Proto-Sphera) : 2339 kg. La struttura è stata vincolata annullando gli spostamenti sulla corona circolare esterna, simulando un incastro ideale; la presenza di 72 bulloni M12 distribuiti sul perimetro esterno fa ritenere che tale schematizzazione sia attendibile. Il funzionamento della struttura è previsto in condizioni statiche, per cui non si prevede l insorgenza di fenomeni di fatica. La Fig. 1 riporta lo schema di carico e di vincolo impostato nel modello agli elementi finiti. 4. VERIFICA STRUTTURALE DEL CORPO DELLA FLANGIA Sotto l azione dei carichi applicati, la massima deflessione calcolata risulta pari a 1.8 mm (vedi Fig. 2), e quindi in linea con i requisiti di ENEA come da comunicazione del 6/3/8 (fmax <1. mm) in deroga alla specifica tecnica originale. Le tensioni equivalenti secondo Von Mises sono generalmente inferiori al valore ammissibile (vedi fig. 3); picchi di tensione sono localizzati in corrispondenza dell inserzione delle nervature radiali nell anello di rinforzo interno, e sono probabilmente dovuti all assenza, nel modello, di un raggio di raccordo tra gli

3 3 elementi. In ogni caso, sono molto prossimi al limite di snervamento nominale del materiale e, vista la limitata estensione e l assenza di sollecitazioni a fatica, possono essere accettati.. VERIFICA STRUTTURALE DELLE ORECCHIE DI SOLLEVAMENTO Nell ipotesi di sollevare la flangia con appeso il Gruppo di Montaggio I e le bobine di Proto-Sphera con 4 braghe di carico inclinate a 4, ed assumendo che la movimentazione avvenga con movimenti abbastanza lenti da non produrre sollecitazioni di tipo dinamico (assunzione plausibile data la delicatezza delle apparecchiature montate a bordo della struttura), sui 2 cordoni longitudinali di saldatura d angolo z che vincolano ciascuna orecchia alla superficie superiore della flangia si scaricano le seguenti sollecitazioni di trazione, taglio e momento flettente: N = 981 N; T = 981 N; M = 1962 Nmm. Tali sollecitazioni si scaricano sui cordoni di saldatura che, essendo a = 2. mm l altezza della sezione di gola, sono caratterizzati come segue: A = 2 x 2. x 7 = 3 mm2; W = 2 x 2. x 7^2 / 6 = 483 mm3. Le tensioni sulle saldature risultano quindi: σ = σn + σf = N/A + M/W = = 76 MPa; τ = 3 x T / 2 x A = 42 MPa; σeq = (σ^2 + τ^2)^. = 87 MPa. Considerato un coefficiente di efficienza delle saldature pari a.8, tale valore risulta comunque ammissibile al limite di confronto ovvero σc =.8 x σamm =.8 x 14 = 119 MPa σeq < σc.

4 4 Fig. 1 schema di calcolo staffa

5 Fig. 2: deflessione verticale [m] Fig. 3: sollecitazioni equivalenti [N/m2]