Новости

Оценка прочности, деформаций и колебаний конструкций зданий промышленного энергокомплекса при особых воздействиях

АО «ЦИФРА» по заказу АО «ПРОРЫВ» выполнит оценку прочности, деформаций и колебаний основных зданий ПЭК на базе РУ БР-1200 при особых воздействиях.

Цели работы

  • Оценка прочности, деформаций и колебаний конструкций основных зданий ПЭК на базе РУ БР-1200 (здание реактора и здание производства ЯТ) при особых воздействиях (ударах тяжелого коммерческого и легкого военного самолетов) с использованием уточненных нелинейных математических моделей поведения железобетонной конструкции;
  • Определение наиболее опасных сценариев особых воздействий – вариантов ударов самолетов в вертикальные стены зданий или под углом к купольным сооружениям;
  • Оценка эффективности альтернативных методов защиты конструкций основных зданий ПЭК на базе РУ БР-1200 путем полномасштабного моделирования зданий с жертвенными конструкциями;
  • Определение спектров ответа в заданных точках конструкций основных зданий ПЭК на базе РУ БР-1200 для обоснования нагрузок на основное технологическое оборудование;
  • Сравнение спектров ответа в заданных точках конструкций основных зданий ПЭК на базе РУ БР-1200, полученных при использовании линейно-спектральной теории и прямых расчетов с использованием уточненных нелинейных математических моделей поведения железобетонной конструкции.

Задачи работы

Согласно Техническому заданию на выполнение работ, должны быть решены следующие задачи:

  • Проведение конечно-элементных расчетов здания реактора и здания производства ЯТ при особых воздействиях (удар самолета и сейсмическое воздействие);
  • Разработка и сравнительный анализ вариантов конструктивных решений здания реактора и здания производства ЯТ, обеспечивающих наилучшую сопротивляемость удару падающего самолета;
  • Сравнение спектров ответа основных зданий ПЭК на базе РУ БР-1200, полученных при использовании линейно-спектральной теории и прямых расчетов с использованием уточненных нелинейных математических моделей поведения железобетонной конструкции.

Основные требования к содержанию работ

  • Разработать расчетные конечно-элементные модели здания реактора с РУ БР-1200 и здания производства ЯТ с учетом инженерно-геологических условий основания.
  • Уточнить параметры поврежденности математической модели материала бетона.
  • Выполнить исследование напряженно-деформированного состояния конструкций при ударе самолета (два варианта) и его двигателей в различные моменты времени, провести анализ прочности преград, зависимостей ускорений и перемещений от времени в заданных точках, спектров отклика ускорений в заданных точках. В расчетах должны быть рассмотрены наиболее неблагоприятные варианты направления и зоны удара самолета и двигателей.
  • Разработать и обосновать расчетами предложения в части альтернативных вариантов защитных конструкций здания реактора и здания производства ЯТ, включающие применение дополнительных жертвенных конструкций и обеспечивающие снижение динамических нагрузок на конструкции и оборудование.
  • Сделать выводы по проделанной работе, отражающие эффективность разработанных предложений в части альтернативных вариантов механической защиты основных зданий ПЭК на базе РУ БР-1200 от удара самолета и включающие рекомендации по изменению исходных параметров конструкций.
  • Выполнить расчеты спектров ответа здания РУ при особых воздействиях, с использованием линейно-спектральной теории и прямых расчетов с использованием уточненных нелинейных математических моделей поведения железобетонной конструкции. Провести сравнение полученных спектров ответа.

Основные требования к выполнению работ

1. Разработка расчетных трехмерных конечно-элементных моделей зданий реактора и производства ЯТ должна быть выполнена с учетом всех конструктивных элементов (бетона, продольной и поперечной арматуры) и должна содержать следующие этапы:

  • анализ конструктивных решений зданий;
  • анализ физико-механических характеристик грунтов основания.

2. При выборе математических моделей материалов бетона и арматуры необходимо выбрать и провести валидацию математической модели бетона, на основе открытых литературных источников и НТД, согласованных с Заказчиком, содержащих сведения о полномасштабном эксперименте по удару двигателя в железобетонную преграду.

3. Математическая модель бетона должна учитывать следующие особенности характера сложного деформирования:

  • трехинвариантный критерий прочности;
  • учет влияния скорости нагружения;
  • интегральный учет поврежденности материала;
  • раздельный учет «хрупкого» (для растягивающих нагрузок) и «пластического» (для сжимающих нагрузок) повреждения - анизотропная модель поврежденности;
  • возможность управления чувствительностью к размеру конечно-элементной сетки.

4. Должен быть осуществлен выбор соответствующего затухания в материалах конечно-элементной модели.

5. Должны быть назначены параметры упругопластического деформирования элементов конструкции и критерии их разрушения.

6. Должны быть использованы математические модели самолетов, адекватно отражающие изменение массовых и упругопластических характеристик сминаемой части самолета по длине фюзеляжа для двух самолетов:

  • самолета военной авиации типа Phantom RF-4E;
  • крупного коммерческого самолета типа Boeing 747-400.

Опыт

При выполнении работы будут учтены результаты выполненной в 2018 г. АО «ЦИФРА» работы «Оценка прочности, деформаций и колебаний конструкций здания реактора с РУ БР-1200 при ударе самолета и поиск альтернативных вариантов механической защиты»;

Источник: zakupki.gov.ru 

Связанные новости
АО «ЦИФРА» и Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого заключили договор об организации стажировок для студентов по направлению «Механика и математическое моделирование». 16 апреля ведущий специалист АО «ЦИФРА» Мария Чуковенкова выступила в Высшей школе теоретической механики с презентацией о возможностях стажировки в компании. Студенты Политеха старших курсов смогут пройти летнюю практику в компании «ЦИФРА», применить знания для участия в реальных проектах под руководством опытных экспертов компании.
Сотрудники АО «ЦИФРА» приняли участие в заседании секции № 3 «Техническая эксплуатация и ремонт флота, охрана труда» научно-технического совета АО «ЦНИИМФ» (Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт морского флота). Инженер по динамике и прочности АО «ЦИФРА» Андрей Дмитриев выступил с докладом о предстоящем совместном выполнении НИР по расчетному обоснованию эксплуатации железобетонного судна согласно правилам Российского морского регистра судоходства (РС). Также участники заседания рассмотрели тему проектирования судовых конструкций с использованием технологий топологической оптимизации.
Связанные публикации в блоге
Нефтегазовая отрасль имеет большой простор для применения численного моделирования. Так для нефтяного и газового оборудования, нефтяных платформ, резервуаров для хранения топлива, насосов, гидроэнергетических устройств проводятся расчеты статической и динамической прочности и гидрогазодинамические расчеты. В данной статье рассмотрим наиболее распространенные задачи данного отраслевого сектора – расчеты на прочность и герметичность.
Инженерами АО «ЦИФРА» реализован проект по подбору и замене традиционного материала вентиляторной лопасти на композиционный. Этот вопрос актуален в отрасли проектирования лопаточных машин: турбин, компрессоров, вентиляторов, импеллеров и пропеллеров.
Связанные вебинары
В рамках Договора о научно-техническом сотрудничестве между АО «ЦНИИМФ» и АО «ЦИФРА» на данном вебинаре заведующий отделом конструктивной надежности и защиты судов от коррозии АО «ЦНИИМФ» Алексей Петров расскажет об имеющемся опыте и перспективах использования компьютерного моделирования для решения различных задач, связанных с ремонтом или модернизацией судов в эксплуатации.

Закажите расчет

Команде профессионалов
Изменить файл
Поля, отмеченные звездочкой (*) обязательны для заполнения.
Успешно отправлено! Наш менеджер свяжется с Вами в ближайшее время!