教程caesar艾思弗1005和接管柔性

1、1.SIF什么是应力增大系数SIF(Stress Intersification factor)在用梁单元来模拟管道进行管道应力分析时,考虑弯头和三通的应力集中效果,用来放大应力的系数. SIF 是管道应力分析的根本.我们往往在三通/弯头点的应力应用下面评判标准:(Beam Stress-粱模型应力)*(SIF)<(Allowable Stress二次应力往往表达为: (M/Z)*(SIF)<6N-0.2(1.25(Sc+Sh)-Sl)应力)SIF 通过实验获得,并整理出计算公式.通过采用一个 Mark 实验机来完成.在这个 4”弯头或三通样品上面反复加载荷,导致元件疲劳失效,水泄

2、漏出来应力增大系数是名义环向焊缝失效应力/试验元件失效的名义应力的比值.他表示该元件处应力集中,有应力增大现象.2.如何正确计算应力增大系数依据设计规范上面的计算公式来计算 SIFtypically nozzle diameter(d), nozzle thickness (t), vessel diameter(D), vessel thickness (T), etc. A typical form for a SIF equation is:SIF = = (Co)(d/D)a (D/T)b (t/T)c一些斜开口三通,非居中开口三通,通过有限元分析方法计算获得.采用壳单元:SIF =

3、(Membrane+Bending Stress Intensity from FEA)(FSRF) / (2)(M/Z)采用体单元:SIF = (um Nonsingularity Stress Intensity) / (2)(M/Z)Membrane + Bending Stress Intensity is Pl+Pb+Q in the ASME Code. M/Z is thenominal bending stress in the matching pipe at the point of failure. M is the appliedmoment in the finite

4、 element m.FESIF 不但自动计算 SIF, 还可以同时依据 B31 规范自动计算规范 SIFt,并进行比较.平面内应力增大系数 SIF.3.如何在 CAESARII 中简单方法客户计算出来的 SIF.Insert in-plane and out-plane SIFs for the branch element as shown in the diagram below.在下图输入支管平面内和平面外SIF.1. 定义三通形式,让软件自动决定主管的SIFt. CAESAR II 自动决定主管 SIFs.2. 采用三段管道相交模拟三通效果,切忌不要使用Rigid刚性元件模拟.注意:

5、在三通处选择典型的三通形式.平面外应力增大系数 SIFt4.什么是管道柔性接口?在管道和设备接口处,或大型三通支管和主管连接处,往往会有管口柔性.考虑管口柔性与否, 在计算约束推力,管道柔性往往会产生具体的结果差异.尤其是大口径管道的应力分析上.如何考虑接管柔性,改进管道应力分析的准确性.方法一:CAESARII 提供 WRC297、PD5500,API650 等规范计算方法.方法二:采用有限元 FEA 方法计算,d/D>0.5(超出 50%开口),各种封头上管口,锥壳上开口柔性计算.FlexibilitiesThe following stiffnesses should be use

6、d in a piping, "beam-type" analysis of the intersection. The stiff-nesses should be inserted at the surfacebranch/header or nozzle/vessel junction.of theTeralcharacteristics used for thebranch mm.mm.pipeshould be:Outside Diameter =350.00015.000Wall Thickness=Axial TranslationalStiffness=33

7、0335.277681024.89218536.661856832.N /mm.Inplane Rotational Stiffness Outplane Rotational StiffnessTorsional Rotational Stiffnessmm.mm.mm.N NN/deg/deg/deg6.如何将柔性代入管道应力分析软件,结果的变化和改进?将计算出来的接管柔性带入 CASESARII 软件,修正管道柔性,计算正确的管道柔性和约束推力大小.对于斜接三通,平面内刚到往往同时应用在平面内外,采用平面内和平面外最大SIFt.因为斜三通扭转 SIFt 很大,导致疲劳破坏,采用上述方法,可以兼顾到这一点.在大多的三通处,往往有四个 SIFt 和刚度.B31.3 规范往往考虑平面内和平面外(B31.1 仅考虑平面内),而 WRC329 考虑到个四个方向的 SIF 的影响.l.2.3.4.A