将柔性纳入到容器和管嘴交点处 - 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

在进行任何可能昂贵的管道系统修改之前,将要结合 WRC 297 管嘴柔性再次分析该模型。更全面、更准确的系统模型可能表明不需要重新设计。为帮助该模型更新,CAESAR II 计算并将这些柔性插入到系统中。如果三个管腿 ABC 的热膨胀使容器管嘴发生变形,则由热膨胀引起的泵口荷载减小。焊接研究委会 (WRC) 公报 297, 由管口外部荷载引起的柱状壳体局部应力(对 WRC 107 号公报的补充)中定义了此类管口柔性。WRC 297 提供了根据容器和管口的外径和壁厚来定义局部管口柔性的曲线。这些曲线受限于管口和容器特定项的比率,例如:

d/D < 0.5

d/t > 20

20 < D/T < 2500

d/T > 5

式中:

d = 管嘴 OD (8.625 in.)

t = 管嘴壁厚 (0.322 in.)

D = 容器 OD (60 in.)

T = 容器壁厚 (3/16 in 壁厚 + 1/4 in. 补强板 = 7/16 in.)

因为容器是垂直的并且管嘴在 Z 方向上,所以软件定义节点 40 处的柔性,用于沿 Z 轴的平动和绕 X 轴和 Y 轴的旋转。另外三个自由度(三个局部剪切项)仍然保持原始模型中的刚性状态,因为该管口是按照带有热变形的刚性连接件进行模拟的。

  1. 在主窗口功能区中,将 Tutor-B 作为当前模型文件,单击主页 > 输入 > 管道输入

    将显示经典管道输入对话框及图形视图。

  2. 点击文件 > 另存为,将模型文件名称更改为 Tutor-B2.

  3. 重复点击下一个单元以在模型中前进,或双击水平主管端部的图形视图以显示单元 35-40。

  4. 点击位移复选框。

    将显示辅助面板中的位移选项卡。

  5. 节点 1的值从 40 更改为 6000。不要更改位移值。

    节点 6000 表示汽提塔容器。 因为容器具有热伸长,所以先前分配给节点 40 的热位移被重新分配给新的容器节点 6000。注意不要在节点 406000 之间指定管道元件。

  6. 双击柔性管嘴复选框。

    在右侧显示管嘴选项卡。

  7. 管嘴选项卡上指定以下属性:

    • 管嘴类型:WRC 297

    • 管嘴节点: 40

    • 容器节点(可选):6000

    • 方向余弦VY: 1

      Y 方向矢量的值为 1 表示一个垂直容器。

    • 管嘴详情

      • 外径: 8.625

      • 壁厚: 0.322

      • 到加强筋或封头的距离: 48.000

      • 到反向加强筋的距离: 72.000

    • 容器详情

      • 外径: 60.000

      • 壁厚: 0.250

      • 补强板厚度: 0.188

    • 利用这些添加的属性,软件将计算的管口柔性应用到节点 40 和 6000 之间。

    • 对于 WRC 297,管口和容器的方位定义了局部坐标系。由于管口位于 Z 向,容器位于 Y 向,新的轴向刚度位于全局坐标系的 Z 向(管口中心线)、纵向弯曲是绕全局坐标系的 X 轴(向容器中心线或长轴方向内弯曲)、环向弯曲是绕全局坐标系的 Y 轴(绕容器中心线)。

    • 由于 WRC 297 的柔性对加强筋与管嘴的接近程度敏感,因此软件指定了容器尺寸。在管口上方 4 英尺处,容器内的一个托盘最接近管口。在管口的另一侧,底封头切线与裙座连接处为向下 6 英尺。

  8. 点击保存,保存 WRC 297 容器管嘴的定义。