Numerical Analysis of Stress-Strain State of Vertical Cylindrical Oil Tanks with Dents
The destruction of vertical cylindrical tanks results in both human and economic losses. Despite constant improvement of the manufacturing technology of cylindrical tanks, a complete analysis of the influence of various dents on stress-strain states was not performed. Dents are the most dangerous, u...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Проблеми машинобудування |
|---|---|
| Datum: | 2018 |
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | English |
| Veröffentlicht: |
Інстиут проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного НАН України
2018
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/141894 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Numerical Analysis of Stress-Strain State of Vertical Cylindrical Oil Tanks with Dents / S.N. Buganova, K.V. Avramov // Проблеми машинобудування. — 2018. — Т. 21, № 1. — С. 31-34. — Бібліогр.: 7 назв. — англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-141894 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Buganova, S.N. Avramov, K.V. 2018-09-15T16:51:40Z 2018-09-15T16:51:40Z 2018 Numerical Analysis of Stress-Strain State of Vertical Cylindrical Oil Tanks with Dents / S.N. Buganova, K.V. Avramov // Проблеми машинобудування. — 2018. — Т. 21, № 1. — С. 31-34. — Бібліогр.: 7 назв. — англ. 0131-2928 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/141894 624.953; 622.519.6 The destruction of vertical cylindrical tanks results in both human and economic losses. Despite constant improvement of the manufacturing technology of cylindrical tanks, a complete analysis of the influence of various dents on stress-strain states was not performed. Dents are the most dangerous, unpredictable zones that are studied a little. It should be specially emphasized that there is no system to assess the stress concentrations in the dent zone, and the regulatory documents for the construction and operation of oil tanks do not take into account the stress-strain state in the dent. The paper presents the results of a finite element analysis of the stress-strain states of the cylindrical tanks with spherical dents. On the basis of the finite element analysis, approximate relationships are derived for stress concentration coefficients that can be used to calculate various sized cylindrical tanks with different dents. A cylindrical tank with a spherical dent is investigated. The reasons for dent formation are not considered. It is assumed that there are no residual stresses in the dent area. Simulating the stress-strain state of the tank, the conclusion is made that the greatest stresses are observed in the lower part of the dent. As in the lower part of the dent, the internal pressure of fuel oil is greater. At high values of the relative depth of the dent the maximum stresses are observed only at the lower boundary of the dent. An approximation technique for calculating the stress concentration factor in the dent is proposed. An approximate model of the stress concentration factor due to the dent size parameters is built for an example tank Разрушение вертикальных цилиндрических резервуаров приводит к человеческим и экономическим потерям. Несмотря на постоянное усовершенствование технологии производства резервуаров подробного анализа влияния различных вмятин на их напряженно-деформируемое состояние не было сделано. Вмятины – наиболее опасные области констhукции, которые мало исследованы. Особо следует подчеркнуть, что нет общих подходов для оценки концентрации напряжений в зоне вмятины и не разработаны регулирующие документы для конструирования емкостей, учитывающие напряженно-деформируемое состояние в области вмятины. В статье представлены результаты конечноэлементоного анализа напряженно-деформируемого состояния цилиндрических баков со сферическими вмятинами. С помощью конечноэлементного анализа получены приближенные формулы для оценки коэффициентов концентрации напряжений, которые могут использоваться для расчета различных емкостей с различными вмятинами. Предполагается, что в области вмятины нет остаточных напряжений. Из расчета напряженно-дефорируемого состояния сделан вывод, что наибольшие напряжения наблюдаются, если вмятина располагается в нижней части емкости. Это обусловлено тем, что в нижней части емкости больше величина внутреннего статического давления. Предложен приближенный подход для расчета коэффицентов концентрации напряжений. Получены приближенные формулы для оценки коэффициента концентрации напряжений. Розглядаються результати скінченно-елементного аналізу напружено-деформованого стану циліндричного резервуару зі сферичними вм’ятинами. Отримано наближені залежності для коефіцієнтів концентрації напружень, які можуть бути використані при розрахунках циліндричних резервуарів зі сферичними вм’ятинами. Детально аналізується напружено-деформований стан резервуарів зі сферичними вм’ятинами The authors of the article express their gratitude to Dr. G. Martynenko and Prof. O. Morachkovsky for useful discussion of the problems stated in this article. The work was carried out in accordance with the contract for research works under the state order No. 416 for research on the theme 'Study of the strength and durability of vertical cylindrical fuel oil tanks at the CHP with dents in the wall and the development of a methodology to regulate their life and geometric dimensions of defects'. This grant was sponsored by the Committee of Science of the Ministry of Education and Science of the Republic of Kazakhstan. en Інстиут проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного НАН України Проблеми машинобудування Динаміка та міцність машин Numerical Analysis of Stress-Strain State of Vertical Cylindrical Oil Tanks with Dents Численный анализ напряженно-деформированного состояния вертикальных цилиндрических масляных резервуаров с вмятинами Чисельний аналіз напружено-деформованого стану вертикальних циліндричних масляних резервуарів з вм'ятинами Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Numerical Analysis of Stress-Strain State of Vertical Cylindrical Oil Tanks with Dents |
| spellingShingle |
Numerical Analysis of Stress-Strain State of Vertical Cylindrical Oil Tanks with Dents Buganova, S.N. Avramov, K.V. Динаміка та міцність машин |
| title_short |
Numerical Analysis of Stress-Strain State of Vertical Cylindrical Oil Tanks with Dents |
| title_full |
Numerical Analysis of Stress-Strain State of Vertical Cylindrical Oil Tanks with Dents |
| title_fullStr |
Numerical Analysis of Stress-Strain State of Vertical Cylindrical Oil Tanks with Dents |
| title_full_unstemmed |
Numerical Analysis of Stress-Strain State of Vertical Cylindrical Oil Tanks with Dents |
| title_sort |
numerical analysis of stress-strain state of vertical cylindrical oil tanks with dents |
| author |
Buganova, S.N. Avramov, K.V. |
| author_facet |
Buganova, S.N. Avramov, K.V. |
| topic |
Динаміка та міцність машин |
| topic_facet |
Динаміка та міцність машин |
| publishDate |
2018 |
| language |
English |
| container_title |
Проблеми машинобудування |
| publisher |
Інстиут проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Численный анализ напряженно-деформированного состояния вертикальных цилиндрических масляных резервуаров с вмятинами Чисельний аналіз напружено-деформованого стану вертикальних циліндричних масляних резервуарів з вм'ятинами |
| description |
The destruction of vertical cylindrical tanks results in both human and economic losses. Despite constant improvement of the manufacturing technology of cylindrical tanks, a complete analysis of the influence of various dents on stress-strain states was not performed. Dents are the most dangerous, unpredictable zones that are studied a little. It should be specially emphasized that there is no system to assess the stress concentrations in the dent zone, and the regulatory documents for the construction and operation of oil tanks do not take into account the stress-strain state in the dent. The paper presents the results of a finite element analysis of the stress-strain states of the cylindrical tanks with spherical dents. On the basis of the finite element analysis, approximate relationships are derived for stress concentration coefficients that can be used to calculate various sized cylindrical tanks with different dents. A cylindrical tank with a spherical dent is investigated. The reasons for dent formation are not considered. It is assumed that there are no residual stresses in the dent area. Simulating the stress-strain state of the tank, the conclusion is made that the greatest stresses are observed in the lower part of the dent. As in the lower part of the dent, the internal pressure of fuel oil is greater. At high values of the relative depth of the dent the maximum stresses are observed only at the lower boundary of the dent. An approximation technique for calculating the stress concentration factor in the dent is proposed. An approximate model of the stress concentration factor due to the dent size parameters is built for an example tank
Разрушение вертикальных цилиндрических резервуаров приводит к человеческим и экономическим потерям. Несмотря на постоянное усовершенствование технологии производства резервуаров подробного анализа влияния различных вмятин на их напряженно-деформируемое состояние не было сделано. Вмятины – наиболее опасные области констhукции, которые мало исследованы. Особо следует подчеркнуть, что нет общих подходов для оценки концентрации напряжений в зоне вмятины и не разработаны регулирующие документы для конструирования емкостей, учитывающие напряженно-деформируемое состояние в области вмятины. В статье представлены результаты конечноэлементоного анализа напряженно-деформируемого состояния цилиндрических баков со сферическими вмятинами. С помощью конечноэлементного анализа получены приближенные формулы для оценки коэффициентов концентрации напряжений, которые могут использоваться для расчета различных емкостей с различными вмятинами. Предполагается, что в области вмятины нет остаточных напряжений. Из расчета напряженно-дефорируемого состояния сделан вывод, что наибольшие напряжения наблюдаются, если вмятина располагается в нижней части емкости. Это обусловлено тем, что в нижней части емкости больше величина внутреннего статического давления. Предложен приближенный подход для расчета коэффицентов концентрации напряжений. Получены приближенные формулы для оценки коэффициента концентрации напряжений.
Розглядаються результати скінченно-елементного аналізу напружено-деформованого стану циліндричного резервуару зі сферичними вм’ятинами. Отримано наближені залежності для коефіцієнтів концентрації напружень, які можуть бути використані при розрахунках циліндричних резервуарів зі сферичними вм’ятинами. Детально аналізується напружено-деформований стан резервуарів зі сферичними вм’ятинами
|
| issn |
0131-2928 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/141894 |
| citation_txt |
Numerical Analysis of Stress-Strain State of Vertical Cylindrical Oil Tanks with Dents / S.N. Buganova, K.V. Avramov // Проблеми машинобудування. — 2018. — Т. 21, № 1. — С. 31-34. — Бібліогр.: 7 назв. — англ. |
| work_keys_str_mv |
AT buganovasn numericalanalysisofstressstrainstateofverticalcylindricaloiltankswithdents AT avramovkv numericalanalysisofstressstrainstateofverticalcylindricaloiltankswithdents AT buganovasn čislennyianaliznaprâžennodeformirovannogosostoâniâvertikalʹnyhcilindričeskihmaslânyhrezervuarovsvmâtinami AT avramovkv čislennyianaliznaprâžennodeformirovannogosostoâniâvertikalʹnyhcilindričeskihmaslânyhrezervuarovsvmâtinami AT buganovasn čiselʹniianalíznapruženodeformovanogostanuvertikalʹnihcilíndričnihmaslânihrezervuarívzvmâtinami AT avramovkv čiselʹniianalíznapruženodeformovanogostanuvertikalʹnihcilíndričnihmaslânihrezervuarívzvmâtinami |
| first_indexed |
2025-12-07T15:12:53Z |
| last_indexed |
2025-12-07T15:12:53Z |
| _version_ |
1850862860592218112 |