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Direct FEM-computation of load carrying capacity of highly loaded passive components; Direkte FEM - Berechnung der Tragfaehigkeit hochbeanspruchter passiver Komponenten

Abstract

Detailed, inelastic FEM analyses yield accurate information about the stresses and deformations in passive components. The local loading conditions, however, cannot be directly compared with a limit load in terms of structural mechanics. Concentration on the load carrying capacity is an approach simplifying the analysis. Based on the plasticity theory, limit and shakedown analyses calculate the load carrying capacities directly and exactly. The paper explains the implementation of the limit and shakedown data sets in a general FEM program and the direct calculation of the load carrying capacities of passive components. The concepts used are explained with respect to common structural analysis. Examples assuming high local stresses illustrate the application of FEM-based limit and shakedown analyses. The calculated interaction diagrams present a good insight into the applicable operational loads of individual passive components. The load carrying analysis also opens up a structure mechanics-based approach to assessing the load-to-collapse of cracked components made of highly ductile fracture-resistant material. (orig./CB) [Deutsch] Genaue Kenntnis der Spannungen und Verformungen in passiven Komponenten gewinnt man mit detailierten inelastischen FEM Analysen. Die lokale Beanspruchung laesst sich aber nicht direkt mit einer Beanspruchbarkeit im strukturmechanischen Sinne vergleichen. Konzentriert man sich auf die Frage nach der Tragfaehigkeit, dann  More>>
Authors:
Staat, M; Heitzer, M [1] 
  1. Forschungszentrum Juelich GmbH (Germany). Inst. fuer Sicherheitsforschung und Reaktortechnik
Publication Date:
Nov 01, 1998
Product Type:
Conference
Report Number:
INIS-DE-0022; CONF-9710266-
Reference Number:
SCA: 360103; 200104; PA: DEN-98:0FG181; EDB-98:119607; SN: 98002017869
Resource Relation:
Conference: 23. MPA seminar: safety and reliability of plant technology with special emphasis on nuclear technology - behaviour of pressurized components and systems at increased loading, 23. MPA-Seminar: Sicherheit und Verfuegbarkeit in der Anlagentechnik mit dem Schwerpunkt Kerntechnik - Verhalten von druckfuehrenden Komponenten und Systemen bei erhoehten Belastungen, Stuttgart (Germany), 1-2 Oct 1997; Other Information: PBD: [1998]; Related Information: Is Part Of 23. MPA-Seminar: Safety and reliability of plant technology with special emphasis on behaviour of pressurized components and systems at increased loading. Vol. 2. Papers 27-50; PB: 431 p.; 23. MPA-Seminar: Sicherheit und Verfuegbarkeit in der Anlagentechnik mit dem Schwerpunkt Verhalten von druckfuehrenden Komponenten und Systemen bei erhoehten Belastungen. Bd. 2. Vortraege 27-50
Subject:
36 MATERIALS SCIENCE; 20 FOSSIL-FUELED POWER PLANTS; FINITE ELEMENT METHOD; STRESSES; DEFORMATION; MECHANICAL STRUCTURES; CALCULATION METHODS
OSTI ID:
667739
Research Organizations:
Stuttgart Univ. (Germany). Staatliche Materialpruefungsanstalt
Country of Origin:
Germany
Language:
German
Other Identifying Numbers:
Other: ON: DE99704622; TRN: DE98FG181
Availability:
INIS; OSTI as DE99704622
Submitting Site:
DEN
Size:
pp. 29.1-29.19
Announcement Date:

Citation Formats

Staat, M, and Heitzer, M. Direct FEM-computation of load carrying capacity of highly loaded passive components; Direkte FEM - Berechnung der Tragfaehigkeit hochbeanspruchter passiver Komponenten. Germany: N. p., 1998. Web.
Staat, M, & Heitzer, M. Direct FEM-computation of load carrying capacity of highly loaded passive components; Direkte FEM - Berechnung der Tragfaehigkeit hochbeanspruchter passiver Komponenten. Germany.
Staat, M, and Heitzer, M. 1998. "Direct FEM-computation of load carrying capacity of highly loaded passive components; Direkte FEM - Berechnung der Tragfaehigkeit hochbeanspruchter passiver Komponenten." Germany.
@misc{etde_667739,
title = {Direct FEM-computation of load carrying capacity of highly loaded passive components; Direkte FEM - Berechnung der Tragfaehigkeit hochbeanspruchter passiver Komponenten}
author = {Staat, M, and Heitzer, M}
abstractNote = {Detailed, inelastic FEM analyses yield accurate information about the stresses and deformations in passive components. The local loading conditions, however, cannot be directly compared with a limit load in terms of structural mechanics. Concentration on the load carrying capacity is an approach simplifying the analysis. Based on the plasticity theory, limit and shakedown analyses calculate the load carrying capacities directly and exactly. The paper explains the implementation of the limit and shakedown data sets in a general FEM program and the direct calculation of the load carrying capacities of passive components. The concepts used are explained with respect to common structural analysis. Examples assuming high local stresses illustrate the application of FEM-based limit and shakedown analyses. The calculated interaction diagrams present a good insight into the applicable operational loads of individual passive components. The load carrying analysis also opens up a structure mechanics-based approach to assessing the load-to-collapse of cracked components made of highly ductile fracture-resistant material. (orig./CB) [Deutsch] Genaue Kenntnis der Spannungen und Verformungen in passiven Komponenten gewinnt man mit detailierten inelastischen FEM Analysen. Die lokale Beanspruchung laesst sich aber nicht direkt mit einer Beanspruchbarkeit im strukturmechanischen Sinne vergleichen. Konzentriert man sich auf die Frage nach der Tragfaehigkeit, dann vereinfacht sich die Analyse. Im Rahmen der Plastizitaetstheorie berechnen Traglast- und Einspielanalyse die tragbaren Lasten direkt und exakt. In diesem Beitrag wird eine Implementierung der Traglast- und Einspielsaetze in ein allgemeines FEM Programm vorgestellt, mit der die Tragfaehigkeit passiver Komponenten direkt berechnet wird. Die benutzten Konzepte werden in Bezug auf die uebliche Strukturanalyse erlaeutert. Beispiele mit lokal hoher Beanspruchung verdeutlichen die Anwendung der FEM basierten Traglast- und Einspielanalysen. Die berechneten Interaktionsdiagramme geben einen guten Ueberblick ueber die moeglichen Betriebsbereiche passiver Komponenten. Die Traglastanalyse bietet auch einen strukturmechanischen Zugang zur Kollapslast rissbehafteter Komponenten aus hochzaehem Material. (orig.)}
place = {Germany}
year = {1998}
month = {Nov}
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