Application of FKM calculation algorithm for determination of degree of utilization of a milk tank wall

The objective of the paper was to determine the level of circumferential stress in a wall of an open milk tank and to assess the tank wall degree of utilization according to the FKM Guideline calculation algorithm - Analytical Strength Assessment of Components, Made of Steel Cast Iron and Aluminium Materials in Mechanical Engineering. (German: FKM - Forschungskuratorium für Maschinenbau). The stress level in the tank wall was determined based on analytical calculations and numerical method using the FEA - Finite Elements Analysis. Numerical calculations were made in FEMAP with NX NASTRAN Solver (NASTRAN - NASA Structure Analysis). Similar stress values were found using two independent calculation methods. The difference between obtained stress values does not exceed 2%. Based on the FKM algorithm, the safety factor j_ges = 1.4 and static capacity of the tank wall a_sk= 19.7% were calculated.

Celem pracy było wyznaczenie naprężeń obwodowych występujących w ściance otwartego zbiornika na mleko oraz ocena stopnia wytężenia ścianki w oparciu o algorytm obliczeniowy FKM Guideline - Analytical Strength Assessment of Components, Made of Steel Cast Iron and Aluminium Materials in Mechanical Engineering, którego skrót (FKM) pochodzi od niemieckiej nazwy - Forschungskuratorium für Maschinenbau. Naprężenia wyznaczono w oparciu o obliczenia analityczne oraz obliczenia numeryczne z wykorzystaniem Metody Elementów Skończonych - MES. Obliczenia numeryczne wykonano w programie FEMAP z Solverem NX NASTRAN. Stwierdzono zbliżone wartości naprężeń przy zastosowaniu dwu niezależnych metod obliczeniowych. Różnica uzyskanych wartości naprężeń nie przekracza 2%. W oparciu o algorytm FKM obliczono współczynnik bezpieczeństwa j_ges =1,4 oraz wyznaczono statyczny stopień wytężenia ścianki zbiornika a_sk = 19,7%.