用于弹簧选型的推荐荷载工况 - CAESAR II - 帮助

CAESAR II 用户指南

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中文 (大陆)
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CAESAR II
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CAESAR II Version
13

如让软件来设计弹簧,CAESAR II 必须增加两个荷载工况,通过分析这两个工况来获取选择弹簧支架所需要的数据。确定弹簧尺寸的两个基本要求是弹簧所承受的重量(即弹簧热态荷载)以及相应的垂直行程范围。

第一个载荷工况,一般称为荷重分配,仅包括自重(W)。在进行该工况分析时,CAESAR II 在每个弹簧位置的垂直方向作用一个刚性约束。从分析中所得到的约束荷载即是支架在热态下要承受的自重荷载。

在第二个荷载工况中,用一个向上的力来代替弹簧,此力等于计算出的热态荷载,并运行一个操作工况。该荷载工况一般称为自由热态(Free Thermal),其中包括自重、热效应(温度)、第一组压力(若已定义)和任意位移,即 W+D1+T1+P1。然后将弹簧位置处的垂直位移与先前计算出的自重一起,传递给弹簧选择程序。待确定弹簧尺寸后,增加的力会被移开,用选定的带有预定义冷态荷载的支架进行替代,该支架的预定义荷载是通过带有荷载分量 H 的荷载工况设计出的。若预先定义过弹簧,则荷载分量 H 会出现在载荷工况中用于弹簧设计。在这种情况下,它代表预定义的操作荷载。

接着,CAESAR II 继续按前文定义中所提到的荷载工况进行推荐。对于一个操作荷载工况下的弹簧设计,推荐的典型荷载工况组如下:

工况 1

W

确定弹簧的荷重

工况 2

W+D1+T1+P1

确定弹簧行程的操作工况

工况 3

W+D1+T1+P1+H (OPE)

包括弹簧的操作工况

工况 4

W+P1+H (SUS)

持续荷载工况

工况 5

L3-L4 (EXP)

膨胀荷载工况

在工况 1 和 2 中确定的弹簧尺寸通常不在输出报告中体现,但是可在弹簧表中找到该数据。对于有一个温度和一个压力的标准分析,工况 3、4 和 5 与其推荐的荷载工况相匹配。在工况 5 中位移组合的编号按照新的次序进行调整。如果在输入中有多个温度和压力,则它们也会出现到这一组工况当中,并位于第二个弹簧设计荷载工况之后。

另外还有两个弹簧设计准则也会影响推荐的荷载工况。若要计算所选弹簧的实际冷态荷载,则在工况 3 之前会出现一个新增的荷载工况 WNC+H。若将管道系统中的弹簧设计准则已设定为弹簧必须适应多种操作工况,则其他的荷载工况也必须出现在工况 3 之前。对于每个新增的操作工况,必须执行额外的弹簧设计操作荷载工况,以便进行弹簧的设计。关于这些选项的更多详情参见含弹簧设计的荷载工况(Load Cases with Hanger Design)