带拉杆的波纹膨胀节--简单模型与复杂模型 - CAESAR II - 参考数据

CAESAR II 应用指南

Language
中文 (大陆)
Product
CAESAR II
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参考数据
CAESAR II Version
13

尽管没有严格的规则限定何时使用简单模型或者复杂模型,但仍有一些基本原则可循。

复杂模型指导原则

简单模型指导原则

当满足以下条件时,使用复杂模型:

当满足以下条件时,使用简单模型:

  • 调查某个失效时。

  • 管径较大及波纹数量较大时。

  • 螺母仅位于法兰外侧,仅允许拉杆承受拉力。

  • 拉杆的荷载分布值较好。简单模型并不给出荷载分布。如果拉杆合起来抵制膨胀节两端的相对弯曲,则一对拉杆受压,另一对受拉。拉杆荷载的这种有效再分布在简单模型中看不到的。如果发生荷载再分布,且拉杆很长,则需考虑复杂模型中拉杆的屈曲问题(评估拉杆是否能够承受输出报告中的压力)。

  • 单式拉杆型波纹膨胀节仅用于吸收横向变形。膨胀节两端没有轴向变形或者相对弯曲变形。

  • 对于只有两根拉杆的波纹膨胀节,只能绕一个方向转动。

  • 拉杆要保证能够承受拉伸,或者需要时在法兰的两侧都有螺母时能承受压缩。

  • 在端部没有相对转动。

由于实际应用中的不确定性,输入制造商样本中的横向刚度替代弯曲刚度。

在波纹膨胀节两侧的法兰重量中增加波纹膨胀节及相关附件的重量。如果膨胀节是在固支点与弹簧之间的话,重量要特别地真实。

使用膨胀节时,首先确保被保护设备的荷载不能超过许用值,在这之后要核对每个膨胀节的位移行程。在CAESAR II中,可以用分析(Analysis) > 膨胀节评估(Expansion Joint Rating) 命令帮助计算波纹的相对位移,评估波纹的变形。

可以输入一个大的轴向刚度来建立单式拉杆波纹膨胀节的简单模型。此轴向刚度用来模拟拉杆,防止波纹发生相对轴向运动。可以用沿波纹中心线的一根刚性件来模拟拉杆。 再加上零重量和转动约束,可以防止膨胀节两端发生相对转动。实际中,由偏离中心线的拉杆防止这种转动。

复杂模型的建模,先从管道轴心开始,沿其法线方向,到与拉杆中心线的交点为止建立刚性件,然后两刚性件之间用实际管单元连接,管单元直径等于拉杆的直径,壁厚等于拉杆直径的一半。复杂模型的建模详见带拉杆波纹膨胀节--复杂模型

有些制造商认为拉杆两端的摩擦及其它影响会限制这种型式膨胀节的整体横向柔性。有时通过增加30%的横向刚度来补偿摩擦带来的影响。诸如松开拉杆上的螺母等现场情况,可以用复杂膨胀节模型来模拟。