but.committee	prof. Ing. Ján Kamenický, CSc. (předseda) doc. Ing. Vlastislav Salajka, CSc. (člen) doc. Ing. Viktor Kanický, CSc. (člen) doc. Ing. Vladimír Habán, Ph.D. (člen) prof. Ing. Jaroslav Zapoměl, DrSc. (člen) doc. Ing. Radek Vlach, Ph.D. (člen) Ing. Luděk Pešek, CSc. (člen)	cs
but.defence	Doktorand zodpověděl všechny dotazy i otázky obou oponentů, členů komise i dalších přítomných. Prokázal přitom potřebné teoretické i praktické znalosti a přesvědčil členy komise, že má předpoklady pro další úspěšnu věd. výzk. práci. Dostal za úkol opravit formální chyby ve stručných tezích.	cs
but.jazyk	čeština (Czech)
but.program	Aplikované vědy v inženýrství	cs
but.result	práce byla úspěšně obhájena	cs
dc.contributor.advisor	Malenovský, Eduard	cs
dc.contributor.author	Chlud, Michal	cs
dc.contributor.referee	Salajka, Vlastislav	cs
dc.contributor.referee	Kanický, Viktor	cs
dc.date.created	2015	cs
dc.description.abstract	Viskózní tlumiče jsou široce používány k zajištění seizmické odolnosti potrubí a zařízení v jaderných elektrárnách. Tlumící vlastnosti těchto tlumičů jsou nelineárně frekvenčně závislé, což způsobuje komplikace při jejich výpočtovém modelování. Inženýrská praxe se s frekvenční závislostí tlumičů vyrovnává nejčastěji dvěma způsoby: První možností je zjednodušeně popsat nelineární chování tlumiče pomocí lineární pružiny (někdy nazývanou pseudotuhostí) a následně pomocí metod spekter odezvy zjistit seizmickou odezvu řešeného systému. Zejména u komplikovaných konstrukcí, jakými jsou např. hlavní cirkulační potrubí, je korektní linearizace charakteristik tlumiče velice obtížná a často se spíše jedná o inženýrský odhad. Do výpočtu se tak mohou vnést nepřesnosti, které mohou vést k chybnému výpočtu odezvy na seizmické buzení. Výhodou tohoto přístupu je zejména relativně snadné a dostatečně rychlé stanovení seizmické odezvy. Druhá možnost spočívá v popisu nelineárních vlastností tlumiče jeho rheologickým modelem a ve stanovení seizmické odezvy metodou přímé integrace pohybových rovnic v čase. Metoda přímé integrace pohybových rovnic vyžaduje vstupní buzení ve formě závislosti kinematické veličiny na čase (nejčastěji zrychlení). Samotný výpočet přímou integrací pohybových rovnic je ve srovnání s metodou spekter odezvy značně náročnější. Obtížné je i zpracování odezvy ve formě časové závislosti. Na druhou stranu je chování tlumičů popsáno výrazně přesněji. Cílem práce je vytvořit takový postup, který by vhodně zkombinoval v současnosti používaná řešení a umožnil tak stanovit seizmickou odezvu komplikovaných potrubních soustav s viskózními tlumiči s přijatelnou přesností a přitom v efektivním časovém rámci. Vytvořený postup je následující: Nejprve se vypracuje matematický model potrubní soustavy ve specializovaném programu pro výpočet potrubí (AutoPIPE), který se pomocí připraveného rozhraní převede do obecného konečnoprvkového programu (ANSYS). Viskózní tlumiče se zde popíší rheologickým modelem a pomocí přímé integrace pohybových rovnic se vyřeší odezva na seizmické buzení zadané akcelerogramy (nezbytné pro řešení jsou pouze reakce a posuvy v uzlech představující tlumiče). Z vypočtených výsledků reakcí a posuvů se pomocí statistického rozboru určí tuhosti pružinových náhrad tlumičů a tím se úloha linearizuje. Následuje řešení metodou spekter odezvy ve specializovaném programu pro výpočty potrubí (AutoPIPE), ve kterém se provede i kombinace výsledků statické a dynamické odezvy. K vyhodnocení výsledků a posouzení podle pevnostních norem se využije předzpracovaných knihoven, které jsou obsaženy ve specializovaném potrubním softwaru. Vytvořený postup je aplikován na komplikovaných potrubních soustavách jaderných elektráren typu VVER 440 MW a VVER 1000 MW, konkrétně na bezpečnostně významných potrubních trasách jako jsou hlavní cirkulační potrubí a potrubí kompenzace objemu.	cs
dc.description.abstract	Viscous dampers are widely used to ensure seismic resistance of pipelines and equipment in nuclear power plants. Damping characteristics of these dampers are nonlinearly frequency dependent and thus causing complications in computational modelling of seismic response. Engineers commonly use two ways to deal with this nonlinearity: The first option is to consider damper by means of “snubber”. This is essentially linear spring element that is active for dynamic load and does not resist static loads. Snubber behaviour during seismic event is described by a equivalent stiffness (sometimes called pseudostiffness). The equivalent stiffness could be defined by the iterative calculations of piping natural frequencies and mode shapes taking into account seismic excitation. However, in complicated structures such as the main circulation loop of nuclear power plant the iterative calculation is difficult and could bring significant inaccuracies. On the other hand, the benefit of such modelling is a possibility to apply the commonly used linear response spectrum method for a solution. The second option is to describe damping characteristics using suitable rheological model. The seismic response is than determined by direct integration of the equations of motion. The behaviour of dampers is described exactly enough but the calculation and post-processing, especially nodal stresses time-histories, are time consuming. The goal of this work was to find a methodology for determining the seismic response of complex pipe systems with viscous dampers. Methodology allows a sufficiently accurate determination of the seismic response of piping systems and also allows obtaining of the results in effective time. The procedure is as follows. Firstly, specialized piping program (AutoPIPE) is used for the development of computational model. Next step is to determine a static response of structure and its verification with experimental measurements, if possible. Using script in Python language a computational model is converted from AutoPIPE into general finite element model in ANSYS system. Four-parameter Maxwell rheological model is used to describe behaviour of viscous dampers. Seismic load is represented by synthetic accelerograms. Newmark algorithm of direct integration of the equation of motion is used to obtain seismic response (only reactions and displacements in nodes of interest are necessary). Than is the equivalent stiffness is than gained from displacements and reactions as median value of their ratios. Received stiffness are subsequently transferred to AutoPIPE program where the seismic solution is performed using response spectra method. Finally, the dynamic response is combined with the static response and stress assessment according standards is done. The created methodology was applied in the seismic resistance calculation of the main circulation piping and piping of pressurizer in nuclear power plants type VVER 440 and type VVER 1000.	en
dc.description.mark	P	cs
dc.identifier.citation	CHLUD, M. Stanovení metodiky analýzy seismické odezvy potrubních soustav s viskózními tlumiči [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2015.	cs
dc.identifier.other	89390	cs
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/11012/51263
dc.language.iso	cs	cs
dc.publisher	Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství	cs
dc.rights	Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení	cs
dc.subject	seizmická odezva	cs
dc.subject	potrubní soustava	cs
dc.subject	viskózní tlumič	cs
dc.subject	jaderná elektrárna	cs
dc.subject	seismic response	en
dc.subject	piping systems	en
dc.subject	viscous damper	en
dc.subject	nuclear power plant	en
dc.title	Stanovení metodiky analýzy seismické odezvy potrubních soustav s viskózními tlumiči	cs
dc.title.alternative	Formulation the Methodology for Analysis the Seismic Response of the Piping Systems with Viscose Dampers	en
dc.type	Text	cs
dc.type.driver	doctoralThesis	en
dc.type.evskp	dizertační práce	cs
dcterms.dateAccepted	2015-09-23	cs
dcterms.modified	2015-10-08-13:18:24	cs
eprints.affiliatedInstitution.faculty	Fakulta strojního inženýrství	cs
sync.item.dbid	89390	en
sync.item.dbtype	ZP	en
sync.item.insts	2025.03.27 14:41:31	en
sync.item.modts	2025.01.15 17:32:26	en
thesis.discipline	Inženýrská mechanika	cs
thesis.grantor	Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky	cs
thesis.level	Doktorský	cs
thesis.name	Ph.D.	cs

Stanovení metodiky analýzy seismické odezvy potrubních soustav s viskózními tlumiči

Files

Original bundle

Collections