计算和显示容器分析结果 - PV Elite - Help - Hexagon

这些步骤中的每一步都计算并显示容器分析的特定结果。关键分析步骤的简要描述定义如下:

Step 0: 错误检查

输入程序已经拦截了大部分容易犯的错误。然而，有些错误只能在分析开始后才能发现。还有一些警告可能会有所帮助。第一个例行检查在输出中创建一个报告。如果任何输入错误阻止软件运行，执行就会在这里停止。检查输出以确定程序发现的确切错误。

Step 1: 输入再现

PV Elite提供了一个完整的输入列表。这包括每个元件(封头、圆筒、锥体、法兰、裙座等)的几何形状和材料，以及连接到该元件的任何细节信息。

Step 2: XY坐标计算

该程序计算每个元件起始端的 X 和 Y 位置。

Step 3: 内压计算

模型中的几何形状、材料和加载数据用于计算每个元件(裙座和法兰除外)所需的厚度和最大允许工作压力。计算使用 ASME Ⅷ-1 或 Ⅷ-2 规则，或 PD 5500 规则。 任何一点的内部设计压力都被认为是该元件的给定设计压力，加上液柱静压力(如果有的话)。

如果选中了 Increase Thickness For Internal Pressure 设计标志，并且任何元件对于给定的压力来说都太薄了，程序将自动(或在交互控制下)增加元件的厚度。有一个计算控件(在主菜单上的 Utilities 下)，允许将元件厚度精确地增加到所需的厚度，或者将厚度四舍五入到下一个标称大小。

如果程序增加了厚度，它将重新计算容器所需的所有厚度和最大允许工作压力，并创建一个显示这些结果的新表。

内压计算完成后，PV Elite 打印公式和代入，以及元件的最低设计金属温度。

Step 4: 液压试验计算

用户可以在全局输入屏幕上指定哪种液压测试(和/或水压测试压力)。该程序使用这些信息来计算每个元件在给定压力下的最大允许水压测试压力和所需厚度。

Step 5: 外压计算

用户明确定义了外压计算的三个关键变量中的两个:直径和厚度。该程序计算第三个变量，外压设计长度，为给定的几何尺寸。因此，如果容器有两个封头和一些没有加强圈的圆筒元件，程序将使用容器的全长加上封头深度的 1/3 来计算每个圆筒的外压设计长度。如果有加劲圈，程序将计算一个适当较短的值。

程序显示公式和代入的外压计算在每个元件。然后同样的结果以表格形式显示。

如果元件的厚度不足以承受外压(并且在输入中勾选了设计框)，程序将允许增加厚度和/或添加加强圈(自动创建并添加到模型中)。如果厚度增加，程序必须回到步骤3。加强圈产生了新的外压长度，重复这一步。

PD 5500

当执行PD 5500外压计算时，程序首先计算给定几何形状的截面长度。外压长度是加强圈之间的距离，或者，如果没有加强圈，它是容器的全长加上 0.4 倍的封头深度。

使用计算得到的外压设计长度，程序首先测试无支撑圆筒的厚度(或支撑之间的距离)是否满足给定压力。确定Pmax值。

如果存在加强圈，则程序执行 3.6.2.3 节中描述的计算。程序首先执行方法 A 中描述的计算，然后执行方法 b 中描述的更严格的计算。对于每一种方法(以及每一个 n 值)，都得到Pn 和 Fn 的值。

Pn 为有加强圈的筒体或锥体的弹性失稳压力。对于预制或热成型的加强圈，Pn值不得小于1.8*Pext，对于冷成型的加强圈，Pn值不得小于2.0*Pext。

Fn为加强圈翼缘最大应力除以加强圈屈服应力。对预制或热成型加强圈和冷成型加强圈都计算了 Fn 值。这些值必须在0.0和1.0之间。

Step 6: 元件重量

在腐蚀和未腐蚀两种情况下都计算了元件的重量。注意，对于封头，输入程序中给出的距离是封头上直边的长度。这个步骤还计算元件的体积。

Step 7: 重量明细

每个细节都有单独的重量计算。值得注意的是，在封头和筒体中，以及在水平和垂直方向上，液体的部分体积都得到了正确的计算。

Step 8: ANSI 法兰 MAWP

如果输入管口，则指定了与之连接的法兰的材料和类别。PV Elite 有完整的 ANSI 法兰表内置，并计算法兰在工作温度下的额定值。

Steps 9 and 10: 总重量和力矩细节

计算了几种重量情况，包括空载、操作和液压试验。各种详细的重量/载荷包括在以下情况下:

这一步还计算由于个别零件的弯矩，这可能不在容器的中心线上。 这些通常很小。最后，这一步计算支撑处的力。垂直力和弯矩(仅仅由于零件重量)是为“一个支撑”的情况(裙座，支腿，耳座)计算的，当有两个鞍座支撑时，是按每个鞍座处的垂直力计算的。

除了计算上述重量外，PV Elite 还计算装配重量、车间压力试验重量、运输重量、安装重量、空重和现场压力试验重量。计算的重量可能包括也可能不包括可移动或现场安装的物品，如包装和其他细节。可以在 Global Input 中指定这些详细信息要安装在哪里(车间或现场)。切换到全局输入屏幕，点击位于屏幕顶部的Installation Miscellaneous Options 按钮。默认情况下，程序假定所有细节都将安装在车间中，并根据该假设计算这些不同的重量。

在鞍座支撑的水平容器上的累积重量与在裙座、支腿和耳座的垂直容器上的累积重量相比，看起来有很大不同:

卧式预计鞍座附近的最大重量力，在末端或中间几乎没有重量力。

立式预计重力将从顶部的零增加到支撑处的最大值。如果有元件在支撑之下，预计重力为负。

累积力矩只包括由偏心细节引起的力矩，而且通常很小(除非施加的力矩很大)。

Step 11: 固有频率计算

PV Elite使用两种经典的求解方法来确定容器的一阶固有频率。对于垂直容器，程序使用工业上常用的 Freese 方法。对于水平容器，使用了类似的 Rayleigh 和 Ritz 方法。每种方法都是通过计算容器的静态偏转(对于垂直状态，容器作为水平悬臂梁)来工作的。固有频率与挠度的平方根成正比。PV Elite 使用矩阵求解方法(特征求解器)来确定振动模式。水平容器被假定为刚性的，因此被分配为 33hz 的频率，这与刚性结构的 ZPA 一致。

Step 12: 风载计算

PV Elite 采用 ASCE-7、NBC、UBC、IS-875 等规则计算风载荷。这些规范中的每一个都使用一个基本风压，一个速度平方的函数，以及几个地面和场地因素来确定最终的风压。

Step 13: 地震载荷计算

ASCE-7、UBC、NBC、IS-1893 RSM 和 IS-1893 SCM这五种软件使用的规范都用静态等效载荷来模拟地震载荷。简单的现场数据和载荷数据用于确定容器上的预期静态等效水平载荷。

Step 14: 风和地震引起的剪力和弯矩

这些载荷产生水平载荷，通常在水平容器上没有问题，但在垂直容器上可能会引起很高的倾覆力矩。程序计算了容器上的累积剪力和弯矩，用于稍后的应力计算。

Step 15: 风挠度

PV Elite 计算水平或垂直容器中每个点的偏转。

Step 16: 纵向应力常数

当程序准备在容器上进行结构计算时，它首先计算腐蚀和未腐蚀条件下每个元件的横截面面积和截面模量。

Step 17: 纵向许用应力

每个元件在纵向上有四个许用应力:(1)纵向拉力基于基本许用应力，常乘以1.2(按全局输入指定)，(2)水压试验纵向拉力- 1.5倍的许用应力常温&未腐蚀。(3)纵向压缩-基于规范UG-23段和材料的外压图。(4)水压试验允许压缩量——常温未腐蚀的基本允许压缩量，乘以1.5。

Step 18: 如下引起纵向应力的因素. .

每个载荷(风、地震、重量、压力)都会产生应力。它们分别计算并由这个惯例显示。注意弯曲应力，虽然只显示了一次，但实际上在容器的一边是正的，在另一边是负的。

Step 19: 组合载荷产生的应力

在此步骤中，将评估用户定义的各种载荷工况组合。如果模型中存在施加的力和力矩，那么在载荷工况定义中可能会出现其他标识符，如BS、BN等。

可以有多达二十种组合，压力载荷，重量载荷和力矩以各种方式组合。一个相当完整的载荷工况被作为默认包含:

风载荷和液压试验风载荷之间的差异只是一个由用户定义的比率(百分比)。该百分比在全局数据的风力数据定义中指定-通常约为33%(因此将水压风载荷设置为工作风载荷的33%)。同样，液压试验时的地震载荷是地震载荷的百分比;该百分比在全局的地震数据中定义。

一些不适用于卧式容器的步骤，如固有频率，将不会打印。此外，如果容器没有支撑，那么就不会有涉及风或地震载荷的计算。