压力管道基本约束形式.ppt

CAESARII基本约束形式 AECSOFT北京艾思弗计算机软件技术有限责任公司2010 2020 1 24 AECsoft 固定支架 固定支架ANC相当于约束该点的所有6个自由度 定义固支后不应再定义位移 如果存在 应添加 Displacement 而不定义 ANC 否则程序报错 关联节点可与固支一起使用 使管系的一点与管系的其它点关联固定 2020 1 24 AECsoft 带初始位移的固支 直接输入 Displacement 中相关参数 不要再次定义 Restraint 对于有位移的固支 要确保节点的6个自由度都输入了数值 即使是0 当在位移矢量上固定某一个自由度时 应同时分析其余自由度的位移状态 确保边界条件是正确的 2020 1 24 AECsoft 柔性固支 对于非刚性的固支 应分别考虑各自由度的刚度 定义6个约束 如图所示 2020 1 24 AECsoft 有初始位移的柔性固支 要模拟有初始位移的柔性固支 用户需按照下列的要求去做 使用6个柔性约束 将4个约束放在一个单元数据表中 其余两个放在另一个单元数据表中 在六个约束的每一个中均定义一个唯一的关联节点 CNODE 所有的6个约束使用同一个关联节点 指定关联节点的位移 参照下图的设置 2020 1 24 AECsoft 有初始位移的柔性固支 定义6个约束6个自由度使用同一个关联节点 Cnode 在这个关联节点号上定义初始位移 参考右图的设置 2020 1 24 AECsoft 柔性管嘴 给定初始位移 模拟柔性管嘴时 用户需按照下面的要求来做 在所建立的管单元 其一侧端点为管嘴节点 不要设置这点的任何约束 不要设置这点的初始位移 激活柔性管嘴选项 Nozzle 在相连单元定义容器一侧节点号及其初始位移在Nozzle中设置管嘴节点与容器节点关联 2020 1 24 AECsoft 柔性管嘴 WRC297 2020 1 24 AECsoft 柔性管嘴 WRC297 CAESARII自动插入约束 并根据用户输入的管嘴 容器数据计算管嘴柔性 包括平动 环向 周向柔性 用户可在错误检查程序中查看其柔性计算值 2020 1 24 AECsoft 有完整模型的柔性管嘴 用户也可以不输入初始位移 而将容器按管道单元创建 按照下面的方法来模拟包含完整容器模型的柔性管嘴 在管嘴数据表中定义一个容器节点 在管嘴数据表定义的容器节点和容器中心线之间建立一个刚性单元 240 340 刚性单元的外径应接近于容器外径 刚性单元的重量为0 用管单元来模拟实际的容器长度 340 345 容器的外径和壁厚应尽可能精确的模拟 用一个固支来模拟容器的固支点 容器基座 2020 1 24 AECsoft 有完整模型的柔性管嘴 2020 1 24 AECsoft 有完整模型的柔性管嘴 2020 1 24 AECsoft 双向约束 双向约束是沿着作用线作用在两个方向的约束 通常大多数约束都是双向约束 CNode是关联节点 如不填 则没有别的单元节点与这个约束关联 如果输入CNode 所指定的Cnode单元与当前节点 Node 具有相同的约束形式 且同步发生作用 在空间上 这两点可以位于同一几何位置 也可以是相互独立的 程序默认两点位于同一位置 即关联之后 Cnode所在单元被强制抓取到Node所在位置上 如果定义了间隙值 则在管道碰到约束之前允许有一段自由运动的距离 间隙是一段长度 因此它总是正值 例如 定义 Y约束 Gap 5in 则管道在碰到其下方的刚性支架之前 允许有5in的自由运动距离 2020 1 24 AECsoft 双向约束 平动 约束沿着正向和负向两个方向作用 双向约束的摩擦是作用于约束作用线的垂直方向上 双向约束也可以定义间隙值 2020 1 24 AECsoft 双向约束 转动 与双向平动约束类似 可定义转动间隙 摩擦 2020 1 24 AECsoft 单向约束 单向约束上的符号给出了自由运动的方向 例如 Y约束就是可在正Y方向自由运动 而沿负Y方向不能运动 单向约束可定义沿正向 负向或斜轴上的自由运动 允许多个单向约束在同一节点上叠加 可以使用关联节点功能 可以定义间隙和摩擦 2020 1 24 AECsoft 单向约束 2020 1 24 AECsoft 导向 无论是否定义间隙 导向都是双向约束 导向支架可与关联节点 CNode 配合使用 导向支架可使用单向约束的叠加或者在约束类型下拉菜单中选择Guide来定义 导向约束作用线永远垂直于当前单元所在轴线方向垂直管道的导向约束将同时具有X和Z两个方向上的支撑 2020 1 24 AECsoft 导向 2020 1 24 AECsoft 限位 限位架是沿着管子轴线作用的单向或双向约束 单向约束的符号指明了在这点上可以自由运动的方向 限位架 单向约束可以使用间隙 间隙是一段长度 因此总是正值 间隙的方向沿着约束作用线并通过约束符号来定义 任何限位架模型都可以使用关联节点 CNode 限位架可以使用约束类型LIM来定义 也可使用单向约束及其叠加来定义 2020 1 24 AECsoft 限位 2020 1 24 AECsoft 限位 2020 1 24 AECsoft 窗口 穿墙管道 用两个有间隙的与管子轴线正交的双向约束来模拟等间隙窗口 用四个有间隙的垂直于管子轴线的单向约束了模拟不等间隙窗口 间隙总是正值 2020 1 24 AECsoft 窗口 穿墙管道 2020 1 24 AECsoft 约束沉降 模型采用一个有初始位移的单向约束来模拟沉降 初始位移仅存在Y方向上的分量 这个沉降在工况编辑器中以位移载荷D表示 沉降位移需要与关联节点联合使用 2020 1 24 AECsoft 约束的沉降 2020 1 24 AECsoft 斜双向约束 方向矢量或方向余弦可用来定义约束作用方向 方向余弦可在约束类型右边添加括号进行设置 一定注意所输入的方向参数只是对约束方向有作用 而与管道方向无关 2020 1 24 AECsoft 斜双向约束 2020 1 24 AECsoft 弯头处的约束 线性和 或非线性约束可以作用在弯头曲线上的任意位置 弯头曲线上的点与管系上的其它任何点一样 用户可以在弯头曲线的任一角度处定义节点 但最多能定义3个节点 并且各个点之间的角度差应大于5 约束可定义在这些节点的任何一个上 2020 1 24 AECsoft 弯头处的约束 2020 1 24 AECsoft 双线性约束 根据约束类型输入框可知双线性约束有2个刚度数据 当输入一个双线性弹簧时 约束区域将发生如下变化 Stif变为K1 即初始刚度 Gap变为K2 即屈服刚度 Mu变为Fy 即屈服载荷 双线性约束经常用来模拟可以计算出土壤极限承载能力的土壤支撑 用户必须输入屈服刚度 K2 和屈服载荷 Fy 初始刚度 K1 可以不输 程序将假设一个刚性初始刚度 必要时屈服刚度可取负值 某些海底管线阻力试验表明 在达到极限载荷时 位移继续增大 承载能力下降 2020 1 24 AECsoft 双线性约束 2020 1 24 AECsoft 双线性约束 2020 1 24 AECsoft 各种复杂的约束形式 2020 1