KRÁLOVOPOLSKÁ STRESS ANALYSIS GROUP sro

KRÁLOVOPOLSKÁ
STRESS ANALYSIS GROUP s.r.o.
Okružní 19a
638 00 Brno
Česká republika
Telefon:
Fax:
e-mail:
www:
+420 532 045 813
+420 532 045 815
[email protected]
http://www.kpsag.cz
http://www.kpsag.eu
IČO:
DIČ:
26259681
CZ26259681
A. Základní informace o společnosti
KRÁLOVOPOLSKÁ STRESS ANALYSIS GROUP s.r.o. byla založena zakladatelskou
listinou ze dne 13.12.2000 a zapsána do obchodního rejstříku vedeného Krajským soudem
v Brně dne 3. září 2001 v oddílu C, vložce 40682, číslo výpisu 49361/2001.
Identifikační údaje společnosti:
IČO:
DIČ:
26259681
CZ26259681
Kontaktní údaje:
Sídlo firmy:
Brno, Okružní 19a
okres Brno-město, PSČ 638 00
Telefon:
Fax:
e-mail:
www:
+420 532045813, +420 532045816
+420 532045815
[email protected]
http://www.kpsag.cz
http://www.kpsag.eu
Vedení společnosti:
Ředitel:
Ing. Jaromír Svoboda, CSc.
Telefon:
Mobil:
e-mail:
+420 532045813
+420 776073847
[email protected]
KRÁLOVOPOLSKÁ STRESS ANALYSIS GROUP s.r.o.
Politika jakosti:
KRÁLOVOPOLSKÁ STRESS ANALYSIS GROUP s.r.o. má zaveden systém řízení
jakosti v souladu s normou EN ISO 9001:2000.
KRÁLOVOPOLSKÁ STRESS ANALYSIS GROUP s.r.o.
B. Přehled činností Královopolské SAG s.r.o.
Královopolská SAG je firma vytvořená
pracovníky
útvaru
Pevnostní
výpočty
Královopolské RIA a.s., dříve Výpočtového
oddělení Královopolské strojírny Brno a.s., a je
tedy jeho přímou nástupnickou organizací.
Prakticky to znamená, že Královopolská SAG
přebírá veškeré bohaté, více než čtyřicetileté
zkušenosti uvedeného pracoviště.
Konkrétně se jedná o praxi při provádění
statických, dynamických a termomechanických
výpočtů, řešení konstrukčních a v celé řadě
případů i výrobních a montážních problémů
chemických zařízení, jaderně energetických
zařízení a potrubí dodávaných formou kusových
a finálních dodávek Královopolské a.s. pro
chemické závody v tuzemsku i zahraničí a pro
jaderné
elektrárny
Jaslovské
Bohunice,
Mochovce, Dukovany a Temelín.
Královopolská SAG nabízí:
- pevnostní výpočty
- potrubních systémů včetně uložení a podpůrných ocelových konstrukcí
- aparátů (tlakových nádob, výměníků, reaktorů, kolon atd.) libovolných tvarů, typů a
velikostí včetně kotvení
- nádrží libovolných velikostí a tvarů (válcové, víceválcové, kulové, hranaté atd.) včetně
kotvení
- vodojemů libovolných velikostí a tvarů
- ocelových konstrukcí libovolných typů a velikostí (technologické plošiny, podpůrné
ocelové konstrukce aparátů a potrubí, haly, jeřábové dráhy, atd.) včetně kotvení
- jeřábů libovolných typů, zvedacích zařízení a montážních pomůcek
- čerpadel
- armatur
- přírubových spojů na základě podrobné tuhostní analýzy jednotlivých částí spoje pro
libovolné typy přírubových spojů a těsnění
- atd.
- pevnostní výpočty se zatížením
- statickým (libovolného silového či deformačního charakteru)
- dynamickým (libovolného silového či deformačního charakteru včetně speciálních
zatížení jako vítr, seizmicita, provozní vibrace atd.)
- teplotním polem (stacionární i nestacionární včetně šoků)
KRÁLOVOPOLSKÁ STRESS ANALYSIS GROUP s.r.o.
- pevnostní výpočty různých typů
- statické lineární i nelineární (geometrické i
materiálové nelinearity)
- dynamické (vlastní hodnoty a tvary i
v komplexním oboru, harmonické kmitání,
rozvoj dle vlastních tvarů, přímá integrace pro
lineární i nelineární soustavy)
- seizmické pro libovolně definované buzení
včetně metody spekter odezvy (mono i
multispektrální analýza) a výpočtu HCLPF
faktoru
- výpočty teplotních polí a termomechanické
výpočty (stacionární, nestacionární, lineární,
nelineární)
- únava
- stabilita
- různé speciální problémy jako např. kontaktní
problémy, interakční problémy kapalina –
pružná látka, lomová mechanika, kmitání
vysokých štíhlých komínů ve větru včetně
navržení tlumičů atd.
- pevnostní výpočty dle různých norem
normy české, americké, britské, německé, ruské, Eurocode atd.
- pevnostní výpočty různé úrovně
od základních (normových) až po nejsložitější kontrolní (nejčastěji MKP)
- dokumentaci o stavu zařízení
z hlediska pevnostní problematiky, a to na úrovni dle požadavků zákazníka
- zhodnocení výsledků získaných měřením
(teploty, vibrace, posuvy atd.) z hlediska pevnosti a životnosti zařízení
- výpočty zbytkové životnosti popř. programy řízeného stárnutí
- pravděpodobnostní metody v pevnostních výpočtech
- inspekce potrubních tras a technologických zařízení
- nevýpočtové hodnocení potrubních tras na statická a seizmická zatížení
- poradenskou činnost v oblasti pevnostních výpočtů
- koordinační a organizační činnost v oblasti pevnostních výpočtů
- větší subdodavatelské systémy
- interdisciplinární koordinace
KRÁLOVOPOLSKÁ STRESS ANALYSIS GROUP s.r.o.
- oponentury v oblasti pevnostních výpočtů
- vypracování metodických materiálů pro pevnostní výpočty
- programátorské činnosti
- modelování (3D) konstrukcí a komponent technologických zařízení včetně tvorby
výkresové dokumentace
- projekční dokumentace
prováděcí projekty pro chemii a energetiku včetně zpracování izometrických výkresů
potrubních systémů
- výrobní dokumentace
- aparáty pro chemický a energetický průmysl včetně jaderné energetiky (nádrže
procesní, uskladňovací, tlakové i netlakové, výměníky včetně návrhu na základě
zadaných parametrů, kolony, filtry atd.)
- potrubí pro chemii a energetiku
- ocelové konstrukce
- zvedací a transportní zařízení
KRÁLOVOPOLSKÁ STRESS ANALYSIS GROUP s.r.o.
C. Personální zabezpečení
Naše společnost zaměstnává 20 zaměstnanců. 17 má vysokoškolské vzdělání (technické strojní nebo stavební fakulta, přírodovědecké - matematicko-fyzikální fakulta). Z toho čtyři
pracovníci mají titul PhD. Všichni pracovníci mají dlouhodobé zkušenosti ve svých oborech
(vždy pracovali v oblasti pevnostních výpočtů). Tři pracovníci jsou členy technických
normalizačních komisí ČNI a dlouhodobě spolupracují při vývoji norem (pevnostní výpočty
technologického zařízení jaderných elektráren, tlakové nádoby a ocelové konstrukce) a tři
pracovníci spolupracovali na tvorbě metodických materiálů pro pevnostní výpočty
technologického zařízení jaderných elektráren. Několik pracovníků pracuje na grantech
z oblasti pevnostních výpočtů.
Společnost disponuje pracovníky s osvědčením o odborné způsobilosti ke konstruování
zařízení a provádění pevnostních výpočtů v rozsahu vyhrazených technických zařízení pro
jaderné elektrárny typu VVER, které bylo vydáno Institutem technické inspekce Praha,
pobočka Jaderná energetika, jeden pracovník je držitelem oprávnění k revizím, zkouškám
těsnosti a tlakovým zkouškám provozovaných tlakových nádob vydaného Institutem
technické inspekce Praha, pobočka Brno.
Naše společnost dlouhodobě úzce spolupracuje s řadou jiných odborných pracovišť,
vědeckých organizací i s renomovanými odborníky.
KRÁLOVOPOLSKÁ STRESS ANALYSIS GROUP s.r.o.
D. Programové vybavení společnosti
AUTODESK INVENTOR
Autodesk Inventor nabízí výkonnou a inovovanou adaptivní technologii stejně jako
flexibilitu parametrického modelování. Adaptivní technologie nabízí lepší flexibilitu pro
popsání záměru návrhu stejně jako správu a editaci malých i velkých sestav. Výhoda
adaptivní technologie je jednoduchost, s jakou můžete přímo vytvářet vztahy mezi
součástkami na rozdíl od řešení složitých vzorců, popisujících vztah jednotlivých součástí.
Autodesk Inventor umožňuje:
-
tvořit 3D modely a 2D výrobní výkresy
tvořit adaptivní konstrukční prvky, součásti a podsestavy
spravovat tisíce součástí a velké sestavy
importovat souborové formáty STEP i IGES a podporuje také formáty DWG, DXF™,
SAT (ACIS®) stejně jako možnost výstupu pro 3D Studio VIZ® a 3ds max™
- vytvářet programy na automatizaci opakujících se úkolů
- spolupracovat při procesu modelování s více konstruktéry
- pomocí internetu sdílet data a komunikovat se zákazníkem
KRÁLOVOPOLSKÁ STRESS ANALYSIS GROUP s.r.o.
AUTODESK AutoCAD Mechanical
Software pro navrhování strojírenských výrobků ve 2D. Obsahuje celou řadu kreslicích
nástrojů a strojírenských výpočtů. Umožňuje vytvářet výkresy, kusovníky a další technickou
dokumentaci. AutoCAD Mechanical spolupracuje jak s programem Autodesk® Mechanical
Desktop®, tak s Autodesk Inventorem™.
PV ELITE
Všeobecný program pro výpočty vysokých svislých (např. komíny, kolony, reaktory) i
horozontálních (včetně výměníků) tlakových nádob podle norem ASME Section VIII
Division 1 a Division 2, a PD-5500 (British Code). Program zahrnuje moduly pro výpočty
většiny uzlů nádob včetně hrdel, přírub, kotevních prstenců a WRC 107.
KRÁLOVOPOLSKÁ STRESS ANALYSIS GROUP s.r.o.
COSMOS/M
Moderní výpočetní systém pro řešení rozsáhlých úloh v oboru technických analýz.
Rychlé a robustní řešiče systému COSMOS/M umožňují počítat na běžných strojích třídy PC
reálné úlohy nejenom z oblasti lineární statiky, vlastních frekvencí, stability a teplotních polí,
ale i odezvu na vnější buzení, kontaktní úlohy, geometrické a materiálové nelinearity a únavu.
Pre a postprocesor GEOSTAR obsahuje vlastní 2D/3D geometrický modelář s
intuitivním uživatelským rozhraním, import geometrie z CAD, ruční, parametrický i vysoce
kvalitní automatický generátor sítě, komplexní knihovnu prvků, zadávání okrajových
podmínek pro všechny typy analýz a rychlé a snadné zpracování výsledků v grafické i textové
formě. Program je standardizován SÚJB pro pevnostní výpočty zařízení JE.
Přehled modulů:
·
GEOSTAR – Pre a postprocesor
·
STATICS – Lineární statika
·
DYNAMICS – Vlastní frekvence a stabilita
·
THERMAL – Teplotní pole
·
ASTAR – Odezva na vnější buzení
·
NSTAR – Nelineární statika a dynamika
·
FSTAR – Únava a životnost
·
OPSTAR – Optimalizace
KRÁLOVOPOLSKÁ STRESS ANALYSIS GROUP s.r.o.
SYSTUS
Obecně orientovaný, multifyzikální soubor programů pro
výpočtovou analýzu konstrukcí a staveb založený na metodě
konečných prvků. Systus je produktem společnosti ESI Software –
Francie zaměřené na tvorbu programů pro výpočtové simulace a
virtuální prototyping. SYSTUS je obecně známý programový systém
s celou řadou instalací po celém světě. Je zhruba na úrovni programů
ANSYS a COSMOS. Proto bude na rozdíl od ostatních programů
uveden velmi stručně. Program je standardizován SÚJB pro
pevnostní výpočty zařízení JE.
Preprocessing:
Modelování geometrie, 8 algoritmů pro tvorbu plošných sítí, 7
algoritmů pro tvorbu objemových sítí, obecné spline plochy,
algoritmy pro automatické lokální zjemňování sítě. Rozsáhlé
možnosti oprav sítě. Nástroje pro kontrolu kvality sítě. Import
geometrie ve standardech IGES, STEP, VDA – spolupráce
s programy typu CAD. Zobrazení zadaných zatížení, okrajových
podmínek a materiálových vlastností formou izoploch, vektorů a
symbolů. Procedury pro spojení nosníkových, skořepinových a
objemových prvků.
Postprocessing:
Kombinace jednotlivých zatížení a zatěžovacích stavů. Zobrazení
výsledků výpočtů formou izolinií, izoploch, symbolů a vektorů. Grafy
– 2D, 3D. Tisk libovolných hodnot. Vyhodnocení výsledků podle
norem ASME a RCCM. Grafika – rendering, transparentní
(průhledné) zobrazení, animace, řezy, prostředky pro tvorbu a
umístění textu, multiwindow, obrázky postscript, TIFF, HPGL.
Statika:
Lineární i nelineární – velké posuvy, velká natočení, velká
přetvoření. Stabilitní analýza – lineární i nelineární. Kontakní
problémy – vzájemné posuvy kontaktních ploch, tření. Lomová
mechanika.
Dynamika:
Vlastní hodnoty a vlastní tvary i v komplexním oboru, přímá
integrace, rozklad dle vlastních tvarů kmitu, mono i multi-spektrální
analýza včetně ZPA efektu a libovolné kombinace modálních odezev,
stochastická dynamika, citlivostní analýza, modální syntéza, interakce
kapalina – konstrukce (Eulerovská formulace), nelineární dynamika.
Teplo a termomechanika:
Lineární, nelineární, stacionární a nestacionární konvekce,
kondukce a radiace, fázové přeměny (změnou entalpie), tepelná
výměna potrubí – médium, vzájemný vliv tepelného a
termomechanického výpočtu, tepelné a termomechanické výpočty
skořepinových konstrukcí.
Modely chování materiálu:
Elasticita a hyperelasticita – lineární i nelineární, elastoplasticita,
cyklické zpevnění, viskoplasticita, creep, viskoelasticita, zákony
chování materiálu definované uživatelem. Všechny materiálové
vlastnosti mohou být závislé na teplotě.
KRÁLOVOPOLSKÁ STRESS ANALYSIS GROUP s.r.o.
Řešiče:
Přímé i interaktivní řešiče, řešiče pro symetrické i nesymetrické matice. Nelinearity –
Newton Raphson a modifikovaný Newton Raphson, BFGS, RIKS, automatická volba
přírůstku zatížení a časového kroku, změna sítě během řešení – přenos hodnot. Substructuring
– statika i dynamika.
S.I.L. – Systus Interface Language:
Nástroj – programovací jazyk, umožňující přímý přístup do databází SYSTUSu, práci
s výpočtovým modelem, zatížením, okrajovými podmínkami, materiálovými vlastnostmi,
výsledky výpočtů a jejich zobrazením, parametrizaci, vytváření různých funkčních závislostí
apod.
CAESAR II
CAESAR II představuje světový standard pro kompletní analýzu napětí potrubních větví.
Zahrnuje celou řadu nejnovějších mezinárodních potrubních norem. Poskytuje statickou a
dynamickou analýzu potrubí a potrubních systémů a posuzuje rovněž FRP (fiber reinforced
plastic - plast vyztužený vlákny), potrubí uložené v zemi, zatížení větrem, vlnami a
zemětřesením, potrubní dílce, vložené kompenzátory, armatury, příruby, hrdla aparátů a
poddajnost hrdel.
Program umožňuje modelování ocelových konstrukcí, odezvu systému na dynamické
zatížení řeší metodou spekter odezvy či analýzou odezvy systému v závislosti na čase,
provádí automatický návrh pružinových závěsů.
CAESAR II obsahuje databázi potrubních dílců a rozsáhlou databázi materiálů s
dovolenými hodnotami napětí.
KRÁLOVOPOLSKÁ STRESS ANALYSIS GROUP s.r.o.
ADLPIPE
Program ADLPIPE, který je založen na
metodě konečných prvků, nabízí ucelený soubor
nástrojů pro návrhový a kontrolní výpočet
potrubních systémů.
Řešení úloh je možno provádět v souladu
s předpisy ANSI, ASME a British Standard code.
Možnosti při vytváření výpočtového modelu:
- interaktivní způsob modelování potrubních
systémů
- možnost volby jednotek, anglické/ metrické /SI
- databanka potrubních komponent a uložení
- ANSI a JIS databáze potrubních dílců a materiálů
- katalog potrubních uložení výrobců Grinnell, Bergen-Paterson, Basic Engineers,
Pipe Technology, Sarathi, Lisega
- souhrnná knihovna „Stress Intensification Factor – SIF“ podle ANSI, ASME a British
Standard code (nebo možnost definovat SIF zadavatelem)
- zabudované součinitele poddajnosti případně jejich výpočty pro jednotlivé potrubní dílce
navrhované podle ANSI, ASME a British Standard code
- běžně používané typy okrajových podmínek (homogenní a lineární)
- obousměrná podpěra zadané tuhosti (možno zadávat ve všech třech osách) s uvážením vlivu
tření
- řešení kontaktní úlohy pomocí obousměrné podpěry zadané tuhosti s vůlí (možno zadávat ve
všech třech osách) s uvážením vlivu tření
- tření v podpěrách
- bilineární podpěry
Prováděné analýzy potrubních systémů:
- Statická analýza
- zatížení vlastní tíhou
- zatížení teplotním polem
- libovolné deformační zatížení
- statické síly jejichž účinek odpovídá dynamickému účinku zemětřesení („g“ loading)
- zatížení větrem (konstantní a proměnlivé)
- zatížení vnějšími silami a momenty
- Dynamická analýza
- vlastní hodnoty/vlastní tvary kmitu
- mono a multi-spektrální seismická analýza včetně ZPA efektu a všech metod skládání
modálních odezev dle NRC ReGuide 1.92
- libovolné silové nebo deformační časově závislé zatížení – trigonometrické, polynomické
vyjádření časové funkce, popř. libovolná časová funkce vyjádřená tabulkou
- možnost restartu
Ostatní možnosti
- Analýza jednorozměrného nestacionárního teplotního pole
KRÁLOVOPOLSKÁ STRESS ANALYSIS GROUP s.r.o.
Používané potrubní standardy:
- ASME Section III NB-3600 (Class 1) – 1972, 1974, 1977, 1980, 1983, 1986, 1989, 1992, 1995, 1998
- ASME Section III NC-3600 (Class 2) – 1972, 1974, 1977, 1980, 1983, 1986, 1989, 1992, 1995, 1998
- ASME Section III ND-3600 (Class 3) – 1983, 1995, 1998
- ANSI B31.1 – 1967, 1973, 1977, 1980, 1983, 1986, 1989, 1992, 1995, 1998
- ANSI B31.3 – 1980, 1990, 1993
- ANSI B31.4 – 1979, 1989, 1992
- ANSI B31.5 – 1992
- ANSI B31.8 – 1995
- BS3351 (1971) + Amendment 3448 (1981)
- BS806 – 1993
NEXIS, ESA PT
Program je založen na MKP. Je to
graficky orientovaný software pro
projektování stavebních a strojních
konstrukcí.
Program umožňuje:
- statické výpočty na libovolné zatížení
podle teorie prvního i druhého řádu
- statické výpočty v nelineární oblasti
- stabilitní výpočty (kritické zatížení,
vybočení)
- dynamické výpočty
- výpočet vlastních hodnot a vlastních
tvarů
kmitu
(metoda
iterace
podprostoru)
- výpočet
odezvy
konstrukce
na
harmonické zatížení
- výpočet odezvy konstrukce na statický
i dynamický účinek větru dle ČSN
730035
- výpočet kmitání štíhlých válcových staveb kolmo na směr proudění větru dle ČSN 730035
- výpočet odezvy konstrukce na seizmické účinky. Pro stanovení seizmického zatížení lze
použít ČSN 730036, ANSI nebo zadat libovolné spektrum odezvy.
- výpočet odezvy konstrukce na obecné dynamické zatížení přímou integrací popř. rozvojem
dle vlastních tvarů
Knihovna konečných prvků je vybavena řadou prutových a plošných prvků (s vlivem
smyku) umožňujících řešit libovolné prutové a skořepinové konstrukce včetně jejich
kombinací jako např. příhradové konstrukce, rámy, rošty, desky, stěny, skořepinové
konstrukce atd. Dále je program vybaven unikátním modulem pro řešení podloží konstrukcí
v interakci s konstrukcemi.
Program využívá produktivní a značně automatizovaný generátor sítě konečných prvků
včetně modelů celé řady často používaných typů konstrukcí a konstrukčních uzlů.
K dispozici je rozsáhlá materiálové databanka a databanka průřezů nejrůznějších tvarů a
typu (válcované, svařované, betonové atd.). Průřez, který není obsažen v databance průřezů je
možno zadat buď průřezovými charakteristikami nebo obrysem. Program umožňuje stanovit
pro libovolný obecný průřez libovolné průřezové charakteristiky.
Postprocesor umožňuje kombinovat odezvy v jednotlivých zatěžovacích stavech a
provést posudky ocelových prutových konstrukcí (včetně stability) dle různých norem.
Podporovány jsou normy ČSN 731401, STN, Eurocode 3, DIN 18800, ÖNORM 4300,
NEN 6770 - 6771, AISC - ASD, AISC - LRFD, CM 66. Dále je možné provést posouzení
šroubovaných a svařovaných rámových přípojů podle EC 3.
KRÁLOVOPOLSKÁ STRESS ANALYSIS GROUP s.r.o.
STATES
Programový systém STATES je určený k posuzování mezních stavů pevnosti (dle norem
NTD A.S.I. SEKCE III., ASME Code Section III.). Obsahuje mimo jiné tyto základní
podprogramy:
STATESM – MONOTON
- výpočet a posouzení pevnosti tlakových nádob a
těles při monotónním zatížení
STATESF – FATIGUE
- posouzení tlakových nádob a ocelových konstrukcí
na únavu v etapě iniciace defektu
STATESS - STATESU - FATIGUE - posouzení pevnosti šroubů a svorníků při
monotónním zatížení a na únavu
STATESG
- výpočet růstu defektů v nádobách a tělesech, určení
kritické velikosti defektu
MMDB
- materiálová databanka
Program je standardizován SÚJB pro pevnostní výpočty zařízení JE.
JAPAR
Program na bázi MKP je určen pro pevnostní výpočty potrubních systémů, rámových
konstrukcí a jejich kombinace v lineární oblasti s hodnocením podle RTM 108.020.01-75
(upřesnění starších norem INTERATOMENERGO - ruská norma pro jaderné elektrárny)
popř. podle NTD A.S.I. SEKCE III - česká norma pro jaderné elektrárny.
Program umožňuje stanovit odezvu na všechny typy statického zatížení a libovolné
okrajové podmínky.
V oblasti dynamiky program provádí modální analýzu (výpočet vlastních hodnot a tvarů
kmitu). Odezvu na seizmické buzení řeší program metodou spekter odezvy včetně takzvaných
modálních doplňků (ZPA efekt - statická náhrada vyšších tvarů kmitu).
Program má dva grafické postprocesory:
JAPAGRA - dává přehled výsledků a hodnocení. Třídění větví podle míry nebezpečnosti
v různých kritériích a třídění módů podle velikosti libovolné z výstupních
veličin seizmického řešení.
JAR
- dovoluje vytvořit výkresy potrubní soustavy podle projekčních zvyklostí.
Program je standardizován SÚJB pro pevnostní výpočty zařízení JE.
STAPAR
Program na bázi MKP je určen pro pevnostní výpočty potrubních systémů, rámových
konstrukcí a jejich kombinace s důrazem na řešení prutových konstrukcí. Hodnocení
prutových konstrukcí je prováděno podle ČSN 731401 a hodnocení potrubí je prováděno
podle ASME B31.1.
Program jinak umožňuje řešit stejné problémy jako JAPAR. Navíc program umožňuje
řešit lineární stabilitní problém (stabilitní vlastní čísla a tvary) včetně originálních prvků jako
např. zohlednění klopného efektu (stabilita s ohledem na ohybové momenty) v globálním
modelu nebo řešení lineárního stabilitního problému nejen ve statice, ale i pro jednotlivé
vlastní tvary a v metodě spekter odezvy skládat kromě jiných veličin též míru rizika
stabilitního selhání soustavy.
KRÁLOVOPOLSKÁ STRESS ANALYSIS GROUP s.r.o.
Dále program umožňuje provést geometricky nelineární řešení. Pro snadnější zadání
jistého druhu imperfekcí je do programu zahrnuta možnost naklopení geometrie celé soustavy
o výpočtářem definovaný úhel s tím, že všechny zadané zatěžovací účinky včetně tíhy svůj
směr nemění (počáteční imperfekce simulující jistý typ chybné montáže).
Program je standardizován SÚJB pro pevnostní výpočty zařízení JE.
MOVYKO
Programový systém MOVYKO je soubor programů založených na MKP řešící rovinné a
rotačně symetrické úlohy, symetricky a nesymetricky zatížené.
Typy řešených úloh:
- lineární statická analýza
- teplotní a termomechanická analýza
- termomechanická analýza přírubových spojů (podprogramy
SRSP01 a SRSP02)
Posouzení napjatosti v definovaných řezech lze následně provést
programovým systémem STATES.
Program je standardizován SÚJB pro pevnostní výpočty zařízení
JE.
ROSA
Program umožňující statickou a dynamickou analýzu konstrukcí založenou na MKP.
Program má rozsáhlou knihovnu konečných prvků - např. prostorové příhradové prvky,
prostorové nosníkové prvky, membránové prvky s rovinnou napjatostí trojúhelníkové nebo
čtyřúhelníkové, dvourozměrné konečné prvky trojúhelníkové nebo čtyřúhelníkové (rovinné
přetvoření, rovinná napjatost, rotační symetrie), trojrozměrné tělesové prvky tvořené 8 uzly,
prostorové deskové a skořepinové prvky trojúhelníkové a čtyřúhelníkové, okrajové prvky,
trojrozměrné tlusté skořepinové prvky, prostorové přímé nebo zakřivené trubkové prvky.
Všechny analýzy jsou prováděny v lineární oblasti.
Statickou analýzu lze provést pro libovolné silové popř. deformační zatížení včetně
zatížení stacionárním teplotním polem.
Dynamická analýza umožňuje řešení následujících problémů:
- řešení vlastních hodnot a vlastních tvarů kmitu (pro menší úlohy řešeno pomocí metody
založené na vlastnostech Sturmovy posloupnosti, u větších úloh je použita metoda iterace
podprostoru)
- ustálené harmonické kmitání konstrukce
- odezva na libovolné dynamické zatížení rozvojem dle vlastních tvarů kmitu
- odezva na libovolné dynamické zatížení přímou integrací
- odezva pomocí spektrální analýzy
RONAP
Program slouží k vyhodnocení výsledků získaných při řešení statické analýzy a seizmické
spektrální analýzy získaných programem ROSA (složky napětí, složky sil a momentů). Dále
program slouží k získání a vyhodnocení vzájemných kombinací výsledků získaných
programem ROSA.
Pro vyhodnocení napětí je použita teorie maximálních smykových napětí. Kombinace
jednotlivých zatěžovacích stavů lze provádět pomocí lineární algebraické kombinace (tedy
včetně znamének), kombinace absolutních hodnot, popř. kombinace metodou SRSS. Vzniklé
kombinace zatěžovacích stavů představují nové zatěžovací stavy, které lze opět vzájemně
KRÁLOVOPOLSKÁ STRESS ANALYSIS GROUP s.r.o.
kombinovat. Pro závěrečnou kombinaci zatěžovacího stavu se znaménky a zatěžovacího stavu
v absolutních hodnotách se automaticky provedou všechny možné kombinace složek napětí
obou stavů a určí se výsledné redukované napětí.
Při výpočtu libovolné kombinace zatěžovacích stavů je možno každý zatěžovací stav
násobit zvoleným součinitelem.
SEINV
Program pro výpočet horizontálních a vertikálních seizmických účinků na vertikální
válcové nádrži s kapalinou. Řešení odezvy na horizontální seizmické buzení se provádí
odděleně pro „impulsní“ a „konvektivní“ vlivy kapaliny na kmitání nádrže, tj. za předpokladu
slabé vazby mezi vlastními tvary kmitů nádrže a vlastními tvary kmitů volné hladiny
kapaliny.
Impulsní odezva se řeší s uvážením vlivů deformací nádrže. Řešení odezvy vychází ze
znalostí vlastních tvarů kmitu nádrže s kapalinou (lze je určit poměrně přesně s vyloučením
řešení interakčního problému). Impulsní hydrodynamický tlak se určuje z rychlostního
potenciálu kapaliny v nádrži získaného řešením Laplaceovy diferenciální rovnice (Eulerova
formulace) pro okrajové podmínky odpovídající vlastnímu tvaru kmitu nádrže. Odezvy nádrže
se řeší s použitím rozvoje dle vlastních tvarů kmitu.
Řešení odezvy nádrže na konvektivní složky hydrodynamického tlaku, tj. na kmitání
volné hladiny, spočívá v určení potenciálu rychlosti kapaliny v nádrži, jejíž deformace lze
zanedbat. Potenciál se určí řešením Laplaceovy diferenciální rovnice (Eulerova formulace)
pro dané okrajové podmínky, odpovídající danému vynucenému pohybu dokonale tuhé
nádrže a respektující pohyb volné hladiny kapaliny. Z potenciálu rychlosti se určí kmitání
hladiny kapaliny a hydrodynamický tlak na stěnu nádrže.
Výsledná odezva nádrže na horizontální účinky se určí superpozicí „impulsní“ a
„konvektivní“ odezvy.
Vertikální kmitání kapaliny v nádrži je
řešeno s uvážením pružnosti stěny nádrže a
stlačitelnosti kapaliny. Seizmické buzení
nádrží je uvažováno v základně (zadání
pomocí spekter odezvy).
Programem
lze
získat
následující
nejdůležitější výsledky:
- horizontální frekvence nádrže s kapalinou
(impulsní a konvektivní)
- vertikální frekvenci kapaliny v nádrži
- pravděpodobné maximální hydrodynamické tlaky na stěnu a dno nádrže
- pravděpodobné maximální vnitřní síly po
výšce nádrže (na celý příčný řez nádrže)
- maximální výšku vlny kapaliny v nádrži
- celkové zatížení podloží pod nádrží
- zatížení podložního prstence pod stěnou
nádrže
Výsledky programu byly úspěšně
testovány jak porovnáním s výsledky
získanými
pomocí
jiných
programů
(SYSTUS, ANSYS), tak pomocí testů na
modelech s buzením v základně. Program lze
využít jak pro válcové, tak víceválcové
nádrže.
Program je standardizován SÚJB pro pevnostní výpočty zařízení JE.
KRÁLOVOPOLSKÁ STRESS ANALYSIS GROUP s.r.o.
SEINH
Obdobný program jako program SEINV, ale řeší horizontální a vertikální seizmické
účinky na vertikální hranaté (obdélníkový půdorys) nádrži s kapalinou.
PVESS
Software pro dimenzování tlakových nádob. Je určen pro provádění výpočtů tlakových a
beztlakových nádob a jejich částí podle následujících předpisů:
- ČSN 690010 Tlakové nádoby stabilní
- AD-Merkblätter řady B a S
GEONEL
Program na bázi MKP. Je to především testovací a vývojový program, jehož úspěšné
části lze následně využívat nebo zařadit do jiných programů. Program slouží pro pevnostní
výpočty prutových konstrukcí. Zabývá se hlavně nelinearitami ve statice. V dynamice lze též
použít pro modální analýzu mechanické soustavy v komplexním oboru (komplexní vlastní
čísla a vlastní tvary kmitu) a pro řešení problému harmonického buzení soustav při
neproporcionálním tlumení (obsahuje řešič soustavy lineárních algebraických rovnic
v komplexní aritmetice). Program je neustále rozvíjen a lze jej velmi operativně modifikovat.
VN
Program na bázi MKP. Pomocí nosníkových konečných prvků umožňuje řešit globální
odezvu vysokých nádob (reaktory, kolony, atd.) s libovolným systémem uložení. Je řešena
statická úloha, modální analýza, odezva na seizmické buzení metodou spektra odezvy (též dle
ČSN 690010 4.22) a problematika statické a dynamické složky odezvy od větru v souladu
s ČSN 690010 4.22 (lze modifikovat dle jiných norem).
Podmínky vzniku příčného kmitání jsou hodnoceny podle ČSN 690010 4.23, buzení a
tlumení je kvantifikováno podle ČSN 730035 P2.17 až P2.19. Pevnostní kontroly
nebezpečných míst jsou provedeny podle ČSN 690010 4.23. Vše lze modifikovat dle jiných
norem.
ROTOKAR
Program pro řešení krouživého kmitání rotorů. Program používá řešení soustavy
lineárních algebraických rovnic a problému vlastních hodnot a tvarů v komplexním oboru pro
lineárně řazené prvky. Kromě běžnějších úloh (kritické otáčky a tvary) program dovoluje
odhalit i případnou ztrátu stability.
D3D
Program slouží k hodnocení kumulace únavového poškození. Obecný zatěžovací proces
je rozdělen na elementární zátěžové cykly metodou stékání deště aplikovanou originálním
způsobem i na trojosou napjatost.
Kromě uvedených programů vlastníme celou řadu programů pro speciální účely, jako
například:
- různé typy pre a postprocesorů pro již uvedené programy (velmi často programy na
diskretizaci parametrických, často používaných modelů)
- programy pro často se opakující úlohy – posouzení šroubových spojů, svarů, hrdel,
sedlových podpor aparátů, prvky kotvení aparátů, přírubové spoje, typizované ocelové
konstrukce atd.
- naprogramování často používaných částí různých norem atd.
KRÁLOVOPOLSKÁ STRESS ANALYSIS GROUP s.r.o.
Tvůrci těchto programů jsou většinou naši současní pracovníci. Naši pracovníci jsou také
tvůrci některých dříve uvedených programů (JAPAR, STAPAR, GEONEL, ROTOKAR,
ROSA, RONAP, SEINV, SEINH, D3D). S ohledem na uvedené skutečnosti je zřejmé, že
můžeme relativně pružně reagovat na potřeby zákazníka, a to i v případech, kdy se ukáže
nutnost tvorby nového software popř. modifikace stávajícího software.
Dále využíváme standardní běžné softwarové vybavení jako např. Microsoft Office 2000,
MathCad 12, CorelDRAW 9, Exceed v.7.1, Exceed 3D v.7.1 atd. S ohledem na to, že
MathCad je software pro řešení úloh aplikované matematiky pracující metodou reálného
matematického zápisu, umožňuje snadné zadávání matematických úloh a vytváření
výpočetních protokolů. Velmi často jej proto používáme k analytickým výpočtům a
efektivnímu zpracování výpočetních postupů podle libovolných norem používaných
pro řešení daného problému.
KRÁLOVOPOLSKÁ STRESS ANALYSIS GROUP s.r.o.
E. Referenční listina Královopolské SAG s.r.o.
Archiv Královopolské SAG obsahuje cca 2700 svazků výpočtových zpráv, což
představuje zhruba stejný počet úspěšně vyřešených problémů v oboru pevnosti a životnosti
zařízení pro chemický průmysl, jadernou energetiku a další příbuzná odvětví.
Zařízení pro chemický průmysl a příbuzná odvětví
Jako příklad lze uvést:
- tělesa vysokotlakých reaktorů, výpočty, řešení konstrukce a utahování jejich přírubových
spojů (čpavek, močovina aj.) - tuzemské chemické závody, Polsko, Rusko;
- opravy reaktorů – stanovení kritické velikosti trhliny, výpočet nástřikových pater apod.
- Litvínov.
- velkoobjemové uskladňovací nádrže na ropu a ropné produkty, výpočty, řešení montážních
problémů, řešení sedání nádrží na málo únosném podloží - Irák - Basra, Bělorusko –
Novopolock, Slovnaft aj.
- nádrže speciálních konstrukcí, výpočty, řešení montážních problémů (víceválcové nádrže,
komorové zásobníky, kulové nádrže se speciálním uložením) - Mochovce, Košice, Daleké
Dušníky aj.
- kolonové aparáty (vysoké štíhlé aparáty), výpočty, řešení problémů s kmitáním –
Slovensko - Slovnaft, tuzemské chemické závody (např. Litvínov), Egypt, Rusko (Tuapse),
Linde, Aral aj.
- výměníky tepla, výpočty - Rusko (speciální výměníky), Srbsko - Novi Sad (ASME),
Bělorusko – rafinérie Novopolock, Slovensko - Slovnaft aj.
- trubkové systémy reakčních a pyrolýzních pecí (parní reforming - čpavek, vodík, metanol,
etylén), výpočty, montážní postupy, šéfmontáž a uvádění do provozu - Ukrajina Severodoněck, Gorlovka; Rusko - Nevinnomyssk, Toľjatti, Berezniki, Kemerovo,
Lisičansk, Kstovo, Groznyj aj., Uzbekistan - Fergana, Čirčik; Litva - Ionava; Bulharsko Dimitrovgrad;
KRÁLOVOPOLSKÁ STRESS ANALYSIS GROUP s.r.o.
- komíny pyrolýzních pecí a kotlů, řešení problémů kmitání, výpočty, návrhy tlumičů, jejich
montáž a ladění - Rusko - Kstovo, Salavat, Rakousko - Linz, Maďarsko - Kispest aj.
- vodojemy, úplné pevnostní výpočty včetně dynamických zatížení (vítr, seizmicita), návrh
základů - Michalovce, Most
- nádrže v seizmických oblastech - Čína
(Shen-Tou), Irák
- potrubí, úplné pevnostní výpočty včetně
uložení a podpůrných konstrukcí – ČOV
Plzeň (potrubí kalového a plynového
hospodářství), ČOV Poprad - Matejovce
(potrubí přívodního kolektoru), ÚČOV
Bratislava, Duslo Šaľa (sklolaminát),
Synthezia Pardubice (laminát), SRN Hylube Zeitz aj.
Zařízení pro jadernou energetiku
Pro české a slovenské jaderné elektrárny (Temelín, Dukovany, Mochovce a Jaslovské
Bohunice) byly v rámci zpracování průkazné dokumentace zařízení dodávaného finálním
dodavatelem Královopolská strojírna Brno, a.s. provedeny desítky podrobných analýz
napjatosti včetně posuzování životnosti, zahrnujících i teplotní a seizmická zatížení. Výpočty
se týkaly tlakových nádob, složitých tepelných výměníků včetně podpůrných ocelových
konstrukcí, nádrží speciálních konstrukcí, potrubních systémů, technologických plošin atd. U
všech těchto akcí náš útvar a později naše společnost byla odborným garantem celé finální
dodávky v oblasti pevnostních výpočtů. Odborný garant byl v těchto případech nositelem
všech organizačních, koordinačních a konzultačních činností v oblasti pevnostních výpočtů a
nápravných opatření z nich vyplývajících, a to pro všechny zúčastněné subdodavatele.
Dále následuje stručný výčet objektů, kde pracovníci naší společnosti prováděli detailní
výpočtové pevnostní analýzy.
KRÁLOVOPOLSKÁ STRESS ANALYSIS GROUP s.r.o.
Jaderná elektrárna Temelín
1. blok – 21 typů aparátů včetně kotvení a
podpůrných ocelových konstrukcí
6 typů nádrží včetně kotvení
průkazná dokumentace řady armatur a
ventilů
návrh kotvení celé řady objektů
(čerpadla, dmychadla, aj.)
2. blok – 22 typů aparátů včetně kotvení a
podpůrných ocelových konstrukcí
6 typů nádrží včetně kotvení
10 technologických plošin
průkazná dokumentace řady armatur a
ventilů
průkazná dokumentace kotvení 8 typů
čerpadel
BPP –
5 typů aparátů včetně kotvení a
podpůrných ocelových konstrukcí
16 typů nádrží
9 technologických plošin
Lze uvést například výpočet tepelného
výměníku havarijního dochlazování (u tohoto
výměníku též účast na programu řízeného stárnutí
a detailní analýzy životnosti na základě skutečných
–
odměřených
zatěžovacích
režimů),
dochlazovače doplňovací vody, odplyňovače
borové regulace, chladiče vody hydropaty
doplňovacích čerpadel, nádrže čistého borového
kondenzátu, aj.
1. a 2. blok – potrubní systémy (pevnostní výpočty na statická a dynamická zatížení včetně
uložení potrubní a podpůrných ocelových konstrukcí) důležité z hlediska jaderné
bezpečnosti, např.:
Systémy havarijního chlazení :
a) systémy mimo ochrannou obálku - potrubí vysokého tlaku
- potrubí ohřevu bazénu bóru
- potrubí havarijního dochlazování
- potrubí páry a kondenzátu
b) systémy v ochranné obálce
- sprchové potrubí
- přívod bóru do bazénu vyhořelého paliva
Pomocné systémy I. okruhu - doplňování a regulace I.O. kyselinou boritou
- systém hydrozkoušky a proplachování čidel
Čistění radioaktivních médií - hospodářství nádrží a reagentů
- kontinuální čištění vody I. okruhu
- doplňování čistého kondenzátu
- čištění drenážních vod primárního okruhu
- sběr odpadních vod
Zpracování radioaktivních odpadů - strojní technologie bitumenační linky
KRÁLOVOPOLSKÁ STRESS ANALYSIS GROUP s.r.o.
U některých systémů byl zahrnut vliv provozních vibrací na životnost.
Jaderná elektrárna Mochovce
Zajištění kompletního seizmického přehodnocení včetně provedení a dokladování detailních
inspekcí. Seizmická databáze pro 1. a 2. blok obsahovala kolem 7500 položek (aparátů,
nádrží, čerpadel, dmychadel, ocelových konstrukcí, potrubních větví, armatur, ventilů, aj.)
Dále následuje stručný výčet objektů, u kterých pracovníci naší společnosti prováděli detailní
výpočtové pevnostní analýzy.
1. blok – 3 typy aparátů (detailní analýza) včetně podpůrných ocelových konstrukcí
11 typů nádrží (interakční problémy při seizmickém buzení) včetně kotvení
nosné konstrukce vakuobarbotážní věže
2. blok – 3 typy aparátů (detailní analýza) včetně podpůrných ocelových konstrukcí
12 typů nádrží (interakční problémy při seizmickém buzení) včetně kotvení
12 technologických plošin.
Namátkou lze vybrat výměník SAOZ, regenerační výměník s dochlazovačem, chladič
paroplynné směsi, nádrž aktivního koncentrátu, nádrže havarijní zásoby roztoku kyseliny
borité, hydroakumulátory aj.
1. a 2. blok – potrubní systémy – výpočty obdobných celků jako na JETE
KRÁLOVOPOLSKÁ STRESS ANALYSIS GROUP s.r.o.
Jaderná elektrárna Dukovany
Sedimentační nádrže – zhodnocení stavu nádrží ve vazbě na jejich využití a
předpokládanou životnost (základní a kontrolní pevnostní výpočty).
Výpočty potrubí chlazení bazénu vyhořelého paliva 1. – 4. blok (systémy technické vody
důležité)
Potrubí vypouštění barbotéru do chladiče
Potrubí recirkulace plynné směsi
Potrubí napouštění a vypouštění barbotéru
Potrubí čištění vody primárního okruhu
Potrubí recirkulace kontaktního aparátu
Potrubí odluhu parogenerátorů
Doplňování vody HVB – rozvod vody od čerpadel
Potrubí odvodu odpadních vod
Potrubí výměníků SAOZ - nízký tlak
- vysoký tlak
Potrubí regeneračního výměníku
Potrubí doplňování a plynové regulace
Potrubí hydroakumulátoru
Kolektor odvodu chladiva
Nádrže havarijní zásoby roztoku H3BO3 – posouzení možnosti ohřevu média.
Prodlužování intervalů ověřování technického stavu aparátů.
Jaderná elektrárna Jaslovské Bohunice
Potrubí výměníků SAOZ - nízký tlak
- vysoký tlak
Potrubí přívodu páry k odplyňovačům
Potrubí regeneračního výměníku
Potrubí čištění vody primárního okruhu
Potrubí vypouštění barbotéru
Potrubí technické vody
Jaderná elektrárna Bruce Power A, B – Ontario, Kanada
Modelování a výpočty potrubních systémů v rámci „Flow Accelerated Corrosion
program“.
BNFL – Sellafield, Velká Británie
Modelování a výpočty potrubních systémů v rámci „Pipe Support Maintenance Survey
project “.
KRÁLOVOPOLSKÁ STRESS ANALYSIS GROUP s.r.o.
*
Dále pracovníci naší společnosti prováděli technický dozor nad dokumentací všech
tlakových nádob stabilních, které byly vyráběny v Královopolské strojírně Brno. Jednalo se o
dozor nad dodržováním příslušných předpisů a norem (včetně výpočtových) ve smyslu
kontraktů. Byla vydávána osvědčení o schválení konstrukce každé tlakové nádoby, která byla
nedílnou součástí jejich pasportů.
Tlakové nádoby byly různého provedení i určení (např. tlakové nádoby pro JE, kolony,
výměníky, míchadla, uskladňovací nádrže, filtry, barely na chlor i speciální nádoby). Celkový
počet přesahuje tisíc kusů tlakových nádob, které byly dodávány jako součásti investičních
celků i jako kusové výrobky. Jako příklad uvádíme Slovnaft Bratislava, CHZ Litvínov, Duslo
Šaľa, JE Dukovany, JE Temelín, JE Jaslovské Bohunice, parní reformingy v Rusku, rafinerie
v Iráku, Sýrii a další.
KRÁLOVOPOLSKÁ STRESS ANALYSIS GROUP s.r.o.
F. Referenční listina zákazníků
Česká republika
ABB Lummus Global s.r.o.
ABT s.r.o. Kladno
AKVAEL s.r.o.
ALPROCON s.r.o.
ALSTOM Power, s.r.o.
BCS Engineering, a.s.
Česká rafinérská, a.s.
ČEZ, a.s. - JE Dukovany
ČEZ, a.s. - JE Temelín
DIAMO, státní podnik
DOTEC ENERGO INTERNATIONAL s.r.o.
EASTMAN SOKOLOV, a.s.
EXMONT–Energo a.s.
Ferox, a.s.
HAIFA, s.r.o.
Chemoprojekt, a.s.
CHEMWELD, s.r.o.
Chepos Engineering, spol. s r.o.
I&C Energo a.s.
INVEST projekt NNC, s.r.o.
KOCH-GLITSCH s.r.o.
Královopolská RIA, akciová společnost
Královopolská strojírna Brno, a.s.
LAVIMONT DESIGN, spol. s r.o.
LAVIMONT, spol. s r.o.
LIBERECKÉ KOTLÁRNY – Hölter, s.r.o.
LURGI PRAHA, s.r.o.
MICo, spol. s r.o.
MND STAVOTRANS a.s.
NTS, s.r.o.
Panbex Holding, s.r.o.
PROKOP ENGINEERING Brno, spol. s r.o.
PTS Engineering s.r.o.
Sigma Energo s.r.o.
ŠKODA PRAHA a.s.
ÚAM Brno s.r.o.
ÚJV Řež, a.s.
Vetropack Moravia Glass, a.s.
VUCHZ, a.s
VUJE Česká republika s.r.o.
VUT FAST Brno
YTONG CZ s.r.o. Mělník
YTONG, a.s. Hrušovany
ZVU Engineering a.s.
Slovenská republika
APOLLOPROJEKT, s.r.o.
ENSECO a.s.
IBOK, a.s.
JE Mochovce
JE Jaslovské Bohunice
MONZAR spol. s r.o.
NAFTA STROJ, a.s.
SK RIA a.s.
SLOVNAFT, a.s.
SLOVNAFT MONTÁŽE A OPRAVY a.s.
TECHNOS, a.s.
Velká Británie
BNFL - Sellafield
NNC
Nizozemí
APEX Group
Kanada
Bruce Power
KRÁLOVOPOLSKÁ STRESS ANALYSIS GROUP s.r.o.