XI Conferencia Científica Internacional de Ingeniería Mecánica

COMEC 2023

VI Simposio de Diseño e Ingeniería asistida por computadora, Biomecánica y Mecatrónica

Cálculo de tensiones en recipiente no presurizado utilizando el código ASME y simulación numérica

Resumen

En este trabajo se presenta el cálculo analítico mediante el código ASME y la simulación numérica de una ferro-cisterna no presurizada que ha fallado ante las cargas de operación durante el transporte de combustible. Las tensiones se determinan por ambas vías en varios puntos de control que se establecieron de acuerdo a las exigencias del código ASME. La aparición de ocho grietas en la parte cilíndrica de la cisterna, en el interior de los cuatro refuerzos por ambos lados del recipiente y a la misma altura, con causas inicialmente desconocidas. Se describen las deficiencias detectadas en el diseño del recipiente, así como las diferencias entre el modelo de cálculo del código ASME y el modelo de elementos finitos de la cisterna estudiada. Los resultados obtenidos coinciden plenamente con la situación real de falla que ocurre en la ferro-cisterna analizada.

Abstract

This paper presents the analytical calculation using the ASME code and the numerical simulation of a non-pressurized rail-tanker that has failed under operating loads during fuel transportation. The tensions are determined by both ways in several control points that were established according to the requirements of the ASME code. The appearance of eight cracks in the cylindrical part of the tank, inside the four reinforcements on both sides of the container and at the same height, with initially unknown causes. The deficiencies detected in the design of the vessel are described, as well as the differences between the calculation model of the ASME code and the finite element model of the cistern studied. The results obtained fully coincide with the real failure situation that occurs in the analyzed rail-tanker.