【CAESAR II培训】4-管道支吊架的模拟
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第一部分支架形式模拟 (2)1.0 普通支架的模拟 (2)1.1 U-band (2)1.2 承重支架 (3)1.3 导向支架 (3)1.4 限位支架 (7)1.5 固定支架 (7)1.6 吊架 (8)1.7 水平拉杆 (8)1.8 弹簧支架模拟 (9)2.0 附塔管道支架的模拟 (11)3.0弯头上支架 (13)4.0 液压阻尼器 (14)5.0 CAESARII可模拟虾米弯,但变径虾米弯不能模拟 (15)第二部分管件的模拟 (15)1.0 法兰和阀门的模拟 (15)2.0 大小头模拟 (17)3.0 安全阀的模拟 (18)4.0 弯头的模拟 (19)5.0 支管连接形式 (20)6.0 膨胀节的模拟 (21)6.1 大拉杆横向型膨胀节 (22)6.2 铰链型膨胀节 (34)第三部分设备模拟 (42)1.0 塔 (42)1.1 板式塔的模拟 (42)1.2 填料塔的模拟 (44)1.3 除了模拟塔体的温度,还需模拟塔裙座的温度 (47)2.0 换热器,再沸器 (48)2.1 换热器模拟也分两种情况 (48)3.0 板式换热器 (51)4.0 空冷器 (52)4.1 空冷器进口管道和出口管道不在同一侧 (52)4.2 空冷器进口管道和出口管道在同一侧 (54)5.0 泵 (56)6.0 压缩机,透平 (58)第四部分管口校核 (59)1.0 WRC107 (59)2.0 Nema 23 (62)3.0 API617 (64)4.0 API610 (65)第五部分工况组合 (68)1.0 地震 (69)2.0 风载 (70)3.0 安全阀起跳工况 (72)4.0 沉降 (74)第一部分支架形式模拟1.0 普通支架的模拟1.1 U-band在CAESAII的输入界面找到restraints选项,并双击打勾,在Node项目,输入该支架位置的节点,在type项填入支架的约束形式,U-band只需在type项中输入X,y用户还需输入支架的摩擦系数Mu,通常规定:钢与钢接触的承重支架摩擦系数输入0.3不锈钢与PTFE板接触的承重支架摩擦系数输入为0.1支架选项中,stif代表支架生根部份的刚度,不输代表无穷大,用户可以把生根部件的刚度输入其中,单位为N/cm1.2 承重支架+Y1.3 导向支架1.3.1 水平管道若导向支架的挡块与管托之间有间隙,可在图中(Gap:)中输入间隙,不输表示导向的间隙为01.3.2 垂直管道 1.3.2.1 四向导向+YX1.3.2.2 单边导向1.4 限位支架1.5 固定支架+Y ZStopperANC1.6 吊架双击restrains选项,承重吊架为+Yrod,并在len中输入吊杆的摆动的长度1.7 水平拉杆1.8 弹簧支架模拟双击Hangers出现如下图框Node输入支架的节点号Hanger Talbe:选择弹簧的型号,国内项目选择13-Sinopec(China)Avalable Space(neg for can)若该点由弹簧支撑,可以输入一个负的距离,该距离为支称点与弹簧底板之间的距离Allowable load Variation(%):为弹簧的荷载变化率=(热态载荷-冷态载荷)/热态载荷的绝对值乘以100%,一般弹簧的荷载变化率控制在25%内,但是在一些敏感设备附近,如压缩机,透平管口附近,弹簧的荷载变化率需控制在10%内,这时用户需在此选项中输入10Rigid Support Displacement Criteria:在应力计算中,有时软件自选的弹簧热位移很小,例如1mm左右,在不是敏感设备附近,工程上常用刚性支架来代替弹簧支架,用户可以人为输入刚性支架代替弹簧支架热位移标准,如输入1mm,则若软件算出弹簧的热位移小于1mm,软件就自动将该弹簧代替为刚性支架Max.Allowed Travel Limit:该项定义了可变弹簧最大位移量,若软件算出的热位移量超过该输入值,则软件将自动把可变弹簧替换为恒力弹簧No。
CAESARⅡ问答集1. 如何考虑承重支架的沉降问题?应该如何建模?答: 看手册Application,Restraint 的支架settlement部分。
一般我们是Node10 +Y, Cnode1010,1010点给Displacement Y向沉降即可。
2. 关于WRC107和WRC297的区别,教材上说WRC297计算管嘴的刚度,WRC107计算管嘴的应力条件,两个有什么相似,又有什么不同呢?答: WRC107 仅计算本体的应力。
本体可以是筒体和椭圆封头。
开口可以是方形,圆形,通孔和死心等。
WRC297既可计算本体,也可计算开口应力,但本体必须是圆筒。
WRC297还可以计算管口柔性。
好像WRC297有些问题,现在基本都在使用WRC107。
3. 关于热态位移和冷态位移?我的理解:对于热态吊零,热态位移就是管道某点从冷态到热态(从安装态到工作态)的位移。
不知道是否正确?那么冷态位移呢?我就是不理解了,如果也对热态吊零,冷态就是安装态,冷态位移是管道相对什么状态的位移啊?请指教!答: 热态位移是个相对位移,就是你所说的那样,冷态位移是个绝对位移,所谓绝对位移就是相对坐标来讲的。
冷态某节点因重力作用向下(-Y方向)位移了2mm,在操作温度下该节点相对于冷态位置向上(+Y方向)位移了3mm,那么显示与报告中的displacement值应为:OPE Dy= 1mmEXP Dy= 3mmSUS Dy=-2mm而实际上该节点相对于零位移位置只是向上位移了1mm举一个简单的例子,两段固支的管子中点在安装温度下的挠度就是安装状态的位移,这个数值可以在SUS工况下的displacement报告中得出。
OPE和SUS的位移是绝对位移,EXP的位移是相当SUS到OPE的位移。
4. Hanger Table 里面输出的 Vertical Movement项是安装态到热态的垂直位移吗?我是电力用户,热态吊零时,我们希望输出的弹簧从冷态到热态的位移。
CAESARII软件培训资料北京艾思弗计算机软件公司2002年4月12日1.管道应力分析的原则管道应力分析应保证管道在设计条件下具有足够的柔性,防止管道因热胀冷缩、管道支承或端点附加位移造成应力问题。
2.管道应力分析的主要内容管道应力分析分为静力分析和动力分析。
静力分析包括:1)压力荷载和持续荷载作用下的一次应力计算——防止塑性变形破坏;2)管道热胀冷缩以及端点附加位移等位移荷载作用下的二次应力计算——防止疲劳破坏;3)管道对设备作用力的计算——防止作用力太大,保证设备正常运行;4)管道支吊架的受力计算——为支吊架设计提供依据;5)管道上法兰的受力计算——防止法兰泄露。
动力分析包括:l)管道自振频率分析——防止管道系统共振;2)管道强迫振动响应分析——控制管道振动及应力;3)往复压缩机(泵)气(液)柱频率分析——防止气柱共振;4)往复压缩机(泵)压力脉动分析——控制压力脉动值。
3.管道上可能承受的荷载(1)重力荷载:包括管道自重、保温重、介质重和积雪重等;(2)压力荷载:压力载荷包括内压力和外压力;(3)位移荷载:位移载荷包括管道热胀冷缩位移、端点附加位移、支承沉降等;(4)风荷载;(5)地震荷载;(6)瞬变流冲击荷载:如安全阀启跳或阀门的快速启闭时的压力冲击:(7)两相流脉动荷载;(8)压力脉动荷载:如往复压缩机往复运动所产生的压力脉动;(9)机械振动荷载:如回转设备的振动。
4.管道应力分析的目的1)为了使管道和管件内的应力不超过许用应力值;2)为了使与管系相连的设备的管日荷载在制造商或国际规范(如NEMA SM-23、API-610、API-6 17等)规定的许用范围内;3)为了使与管系相连的设备管口的局部应力在ASME Vlll的允许范围内;4)为了计算管系中支架和约束的设计荷载;5)为了进行操作工况碰撞检查而确定管于的位移;6)为了优化管系设计。
5.管道柔性设计方法的确定一般说来,下述管系必须利用应力分析软件(如CAESAR II)通过计算机进行计算及分析。
CAESAR-ii-数据输入及建模要点第一部分支架形式模拟 (3)1.0 普通支架的模拟 (3)1.1 U-band (3)1.2 承重支架 (5)1.3 导向支架 (5)1.4 限位支架 (8)1.5 固定支架 (9)1.6 吊架 (9)1.7 水平拉杆 (10)1.8 弹簧支架模拟 (11)2.0 附塔管道支架的模拟 (15)3.0 弯头上支架 (18)4.0 液压阻尼器 (20)5.0 CAESARII可模拟虾米弯,但变径虾米弯不能模拟 (21)第二部分管件的模拟 (22)1.0 法兰和阀门的模拟 (22)2.0 大小头模拟 (24)3.0 安全阀的模拟 (25)4.0 弯头的模拟 (26)5.0 支管连接形式 (28)6.0 膨胀节的模拟 (30)6.1 大拉杆横向型膨胀节 (31)6.2 铰链型膨胀节 (45)第三部分设备模拟 (56)1.0 塔 (56)1.1 板式塔的模拟 (57)1.2 填料塔的模拟 (58)1.3 除了模拟塔体的温度,还需模拟塔裙座的温度 (62)2.0 换热器,再沸器 (63)2.1 换热器模拟也分两种情况 (64)3.0 板式换热器 (67)4.0 空冷器 (69)4.1 空冷器进口管道和出口管道不在同一侧 (69)4.2 空冷器进口管道和出口管道在同一侧 (72)5.0 泵 (74)6.0 压缩机,透平 (76)第四部分管口校核 (77)1.0 WRC107 (77)2.0 Nema 23 (83)3.0 API617 (85)4.0 API610 (88)第五部分工况组合 (91)1.0 地震 (92)2.0 风载 (94)3.0 安全阀起跳工况 (96)4.0 沉降 (99)第一部分支架形式模拟1.0 普通支架的模拟1.1 U-band1.2 承重支架+1.3 导向支架1.3.1 水平管道+X若导向支架的挡块与管托之间有间隙,可在图中(Gap:)中输入间隙,不输表示导向的间隙为01.3.2 垂直管道1.3.2.1 四向导向1.3.2.2 单边导向1.4 限位支架Z+Stopper1.5 固定支架ANC1.6 吊架双击restrains选项,承重吊架为+Yrod,并在len中输入吊杆的摆动的长度1.7 水平拉杆1.8 弹簧支架模拟双击Hangers出现如下图框Node输入支架的节点号Hanger Talbe:选择弹簧的型号,国内项目选择13-Sinopec(China)Avalable Space(neg for can)若该点由弹簧支撑,可以输入一个负的距离,该距离为支称点与弹簧底板之间的距离Allowable load Variation(%):为弹簧的荷载变化率=(热态载荷-冷态载荷)/热态载荷的绝对值乘以100%,一般弹簧的荷载变化率控制在25%内,但是在一些敏感设备附近,如压缩机,透平管口附近,弹簧的荷载变化率需控制在10%内,这时用户需在此选项中输入10Rigid Support Displacement Criteria:在应力计算中,有时软件自选的弹簧热位移很小,例如1mm左右,在不是敏感设备附近,工程上常用刚性支架来代替弹簧支架,用户可以人为输入刚性支架代替弹簧支架热位移标准,如输入1mm,则若软件算出弹簧的热位移小于1mm,软件就自动将该弹簧代替为刚性支架Max.Allowed Travel Limit:该项定义了可变弹簧最大位移量,若软件算出的热位移量超过该输入值,则软件将自动把可变弹簧替换为恒力弹簧No。
第一部分支架形式模拟 (2)1.0 普通支架的模拟 (2)1.1 U-band (2)1.2 承重支架 (3)1.3 导向支架 (3)1.4 限位支架 (7)1.5 固定支架 (7)1.6 吊架 (8)1.7 水平拉杆 (8)1.8 弹簧支架模拟 (9)2.0 附塔管道支架的模拟 (11)3.0弯头上支架 (13)4.0 液压阻尼器 (14)5.0 CAESARII可模拟虾米弯,但变径虾米弯不能模拟 (15)第二部分管件的模拟 (15)1.0 法兰和阀门的模拟 (15)2.0 大小头模拟 (17)3.0 安全阀的模拟 (18)4.0 弯头的模拟 (19)5.0 支管连接形式 (20)6.0 膨胀节的模拟 (21)6.1 大拉杆横向型膨胀节 (22)6.2 铰链型膨胀节 (34)第三部分设备模拟 (42)1.0 塔 (42)1.1 板式塔的模拟 (42)1.2 填料塔的模拟 (44)1.3 除了模拟塔体的温度,还需模拟塔裙座的温度 (47)2.0 换热器,再沸器 (48)2.1 换热器模拟也分两种情况 (48)3.0 板式换热器 (51)4.0 空冷器 (52)4.1 空冷器进口管道和出口管道不在同一侧 (52)4.2 空冷器进口管道和出口管道在同一侧 (54)5.0 泵 (56)6.0 压缩机,透平 (58)第四部分管口校核 (59)1.0 WRC107 (59)2.0 Nema 23 (62)3.0 API617 (64)4.0 API610 (65)第五部分工况组合 (68)1.0 地震 (69)2.0 风载 (70)3.0 安全阀起跳工况 (72)4.0 沉降 (74)第一部分支架形式模拟1.0 普通支架的模拟1.1 U-band在CAESAII的输入界面找到restraints选项,并双击打勾,在Node项目,输入该支架位置的节点,在type项填入支架的约束形式,U-band只需在type项中输入X,y用户还需输入支架的摩擦系数Mu,通常规定:钢与钢接触的承重支架摩擦系数输入0.3不锈钢与PTFE板接触的承重支架摩擦系数输入为0.1支架选项中,stif代表支架生根部份的刚度,不输代表无穷大,用户可以把生根部件的刚度输入其中,单位为N/cm1.2 承重支架1.3 导向支架1.3.1 水平管道若导向支架的挡块与管托之间有间隙,可在图中(Gap:)中输入间隙,不输表示导向的间隙为01.3.2 垂直管道 1.3.2.1 四向导向1.3.2.2 单边导向精品文档你我共享1.4 限位支架1.5 固定支架ANC1.6 吊架双击restrains选项,承重吊架为+Yrod,并在len中输入吊杆的摆动的长度1.7 水平拉杆1.8 弹簧支架模拟双击Hangers出现如下图框Node输入支架的节点号Hanger Talbe:选择弹簧的型号,国内项目选择13-Sinopec(China)Avalable Space(neg for can)若该点由弹簧支撑,可以输入一个负的距离,该距离为支称点与弹簧底板之间的距离Allowable load Variation(%):为弹簧的荷载变化率=(热态载荷-冷态载荷)/热态载荷的绝对值乘以100%,一般弹簧的荷载变化率控制在25%内,但是在一些敏感设备附近,如压缩机,透平管口附近,弹簧的荷载变化率需控制在10%内,这时用户需在此选项中输入10Rigid Support Displacement Criteria:在应力计算中,有时软件自选的弹簧热位移很小,例如1mm左右,在不是敏感设备附近,工程上常用刚性支架来代替弹簧支架,用户可以人为输入刚性支架代替弹簧支架热位移标准,如输入1mm,则若软件算出弹簧的热位移小于1mm,软件就自动将该弹簧代替为刚性支架Max.Allowed Travel Limit:该项定义了可变弹簧最大位移量,若软件算出的热位移量超过该输入值,则软件将自动把可变弹簧替换为恒力弹簧No。
管子支架---帮助文档管子支架模块是一个完全交互式的图形导向程序,在Tribon系统中全面地应用了该模块功能。
管子支架模块使用了规则化的设计方法,可以使用户通过选择标准的管子支架简单地组成适宜于局部船体结构布局的支架,并可很方便的进行修改。
因此结合管子模型和船体背景(典型的就是板和扶强材),依照建立规则可以对管子支架进行建模。
该模块可在铁舾件建模(Structure modelling)和管子建模(Pipe modelling)中使用。
§1基本概念和约定§1.1典型管子支架的组成:⑴框架或单一型钢⑵或包含三维模型的非标支架⑶定位U型闩(管夹)、螺栓、螺母、垫圈等⑷防震垫片⑸与甲板、扶强材的连接垫片§1.2典型支架类型(标准类型)§1.3材料支架框架默认为低碳的同一规格的角钢。
然而扁钢可代替角钢§1.4术语在具体操作中信息窗口所出现的提示语句里,有些和我们习惯的术语表示的意思不太一样,在下图中可以找到这里术语所指含义Web : 腹板Table : 平台Leg : 支撑脚Flange :折边(注意:这里不是法兰的意思)§2管子支架的特性定义§2.1支架定位的确定⑴键盘输入:定义一个垂直于船体轴线方向的平面,默认为垂直于X方向。
如输入10000,则这个平面为X=10000。
当然若想输入垂直于Y方向的平面,只需要输入Y=5000即可。
这里也可以输入船体,下面举几个直观的例子就很容易明白了X=1000, 2000, FR300, FR302+300, FR333-200Y=10000, 125000, 12900, 13500Z=7000(300)8000X=FR30(500)40加减号为偏移量,需要说明的是最后3个带括号的例子。
括号前的为第一个放置支架所在的平面,括号后面为最后一个放置支架所在的平面,括号里面的值是每个支架之间的间隔⑵通过图形选择:在输入框中点击Option,在图形界面中选取要插入的位置,可选择多个,选择结束后OC即可。