1、今天，借着牙齿的机会，与大家一起学习和讨论管道灵活性分析和应力计算和应力计算软件CAESARII。我们是管道工程师，作为管道，是我们的主要工作，占据了我们的大部分工作时间。一般而言，完成管道工程师管后，必须将临界管系统提供给管道机械工程师(通常也称为应力分析)，以进行管道灵活性分析和应力计算。管线完成后，为什么要进行管道应力分析？主要原因如下：第一个原因是，管道应力确保了在规格允许范围内设计的管道系统及其连接部分的安全。第二个原因是使莲蓬头载荷符合标准规范。第三个原因是计算支撑和约束的设计载荷。第四个原因是为了计算管道位移，选择了相应的管架。第五个原因是解决管道动力学问题，如机械振动、音频振动

2、、流体链球、压力脉动、安全阀排放等。最后一个原因是为了帮助设计管道最优化。这些原因也构成了官气工程师必须完成的工作任务，对于这些内容，我们以后会进一步学习。今天我们学的内容由以下5部分3360组成。1.管道应力分析的相关理论及基础。我们简单地学习与管道应力分析相关的一些茄子理论和基础。2.管道应力分析的理解和工作任务。实际工作中管道应力分析的工作流程。4.管道灵活的设计。Caesar 管道应力计算程序。首先，一起配子应力分析的理论基础。管道应力分析的相关理论和基础知识。应力分析的相关理论和基础知识涵盖了材料力学、结构力学、有限元、弹性塑料力学等非常广泛的内容。今天我们只学习与它关系最密切的内容

3、。如果您感兴趣的话，以后还可以学习其他相关知识。我们学的第一点是强度理论管道系统中的所有力点通常受多种方向应力(例如轴应力、环应力、剪切应力)的影响。这些应力会影响管道材料的机械性质，在严重的情况下，可能会使管道材料失效或产生破坏效果。牙齿影响的程度通常以“等效应力强度”测量，要定量分析应力强度，请基于相应的强度理论。相关的强度理论主要有四种。第一种是最大主应力理论。最大主应力理论指示材料破坏断裂时力断面中的最大主应力是最危险的应力。第二种是最大变形理论。最大变形理论是材料破坏破损时最大变形是力横截面中最危险的情况。第三种是最大剪应力理论。最大剪应力理论指示材料的破坏或效能下降，仅取决于材料接

4、收的最大剪应力。第四种是应变能理论。应变能理论是指材料的破坏或性能故障，根据材料单位体积变形累积的位能(即应变能)达到阈值时，被认为是最危险的。目前，美国及我国的管道设计规范都是根据最大剪应力强度理论，即上述第三种理论编制和实施的。牙齿理论认为材料最危险的应力必须是到达屈服点时的最大均匀剪应力。牙齿值正好等于最大主应力与最小主应力的差值。我们学习的第二点是管道承受负荷和应力状态分析。这是我们在管道工程师，工作中经常遇到的。管道上承受的载荷有多种，通常有以下几种：(1)压力负荷化工管道进一步耐压，在管道负压状态下运行，承担外部压力(如真空、减压装置中的部分管道)。内压在管壁上产生环形拉伸应力和纵

5、向拉伸应力。外部压力会在管壁上产生圆周压缩应力和纵向压缩应力(2)重力载荷什么是重力载荷？例如，管道自重、保温重量、介质重量、管道上的积雪重量等都属于重力载荷。重力负载会产生管道弯曲应力、扭转应力、纵向应力和剪切力。刚才提到的压力载荷和重力载荷在管道上产生的应力都属于一次应力。那么，什么是主应力呢？一次性应力是由刚才提到的压力和重力等附加载荷产生的应力。一次应力满足与外部载荷的平衡关系，随外部载荷的增加而增加，没有自限制，没有自限制意味着应力随着载荷的增加而增加。管道时发生塑料变形时，载荷不会减少。如果应力值超过材料的屈服限制，则管道时会发生塑料变形并破坏。(3)变位载荷当管道从安装状态转变为

6、运行状态时，管内介质温度的升高或降低导致管道发生热膨胀或冷轴变形。连接到设备的管道、设备温度的变化导致了热膨胀冷收缩，导致了末端位移，末端位移导致了管道变形。这种变形可以承受管道弯曲、扭转、拉伸、剪切等应力。牙齿应力属于二次应力。二次应力是管道变形受约束而产生的应力，与外力不直接平衡。二次应力的特点是有磁性限制。也就是说，如果管道部分超出屈服限制，发生少量塑性变形，应力将降低，不再按比例增加。管道上的二次应力通常是由热膨胀冷收缩和末端位移引起的。(4)意外负载包括风荷载、地震载荷、水链球冲击和安全阀运动引起的冲击载荷。这些载荷是偶然的临时载荷，不会同时发生。一般静态分析不会考虑这些负载。如果是

7、大口径高温管，就需要高压毒物，易燃易爆性管道计算。如上所述，压力、重力、风、地震、冲击等外部载荷和热膨胀的存在是管道应力问题的主要原因。这里的热膨胀问题是管道应力分析中要解决的最常见最重要的问题。这是管道载荷和应力状态分析的全部内容。我们一起来看一下应力计算方法的分类和应用范围。应力计算可以对简单管道系统使用手动计算，对复杂管道系统使用电脑计算。我来介绍几种茄子的主要计算方法。(1)表格算法(手动计算)管道系统属性的要求：一个端点固定，另一个端点应用于已释放的简单管道系统。可计算的结果：力矩、应力、变位(2)弹性中心方法(手动计算)管道系统特性的要求：仅适用于没有支管、两端刚性连接、角度位移为

8、零的简单管道系统。可以计算的结果：力、力矩、应力。不能在不考虑管道自重、约束、集中负荷的影响的情况下计算倾斜管道、弧形管道。(3)应变能微分法管道系统属性的要求：适用于具有固定起点和终点释放的圆形多支管和简单管道系统。可以计算的结果：力、力矩、应力。不考虑剪切和轴向拉伸和压缩变形。(4)等效刚度法(节目计算，变位法)管道系统特性要求：适用于非圆形多支管复合管道系统。可计算的结果：力、力矩、应力、变位。缺点是不能计算环闭合管道系统。我国电力系统开发的管道应力计算程序的理论基础是计算管道耐压、自重、热膨胀、末端位移等载荷引起的应力和各点位移的等价刚度方法。您也可以自动选择弹簧支架。(5)遵循置换法

9、和起始参数置换法，两种牙齿适用于环状多分支复杂关系。(6)有限元法(变位法)管道系统特性要求：适用于环形多支管复合管道系统。可计算的结果：力、力矩、应力、变位。(计算结果考虑了剪切和轴向拉伸和压缩变形。）CAESARII应力计算软件理论的基础是有限单元法。介绍一下有限元法。有限单元法的基本思想是将形状复杂的连续体分成比较简单、有规则、徐璐连接到节点的有限单元。也就是说，用有限单位的集合体替换原来具有无限多个自由度的连续体。将连续体分成比较简单的形状单位，然后首先深入研究牙齿单位，得出规律，然后收集和分析牙齿单位，得到整个连续体的答案。(威廉莎士比亚、连续体、连续体、连续体、连续体、连续体、连续

10、体、连续体、连续体、连续体)单元分割和节点配置比较灵活，即使边界很复杂，也可以将边界节点掉落到实际边界，从而创建更好的模拟边界。可以在应力集中区域中设定更多节点，从而提高分析精度。刚才介绍有限元的时候，我们学了节点，如何设置节点才能合理有效地划分单元？通常，在管道系统中，在以下情况下需要设置节点：1)几何图形定义点(例如，管道系统的起点、终点、方向的更改点、交点、管道直径壁厚更改点等)。2)工作条件变化(例如温度、压力变化)。3)定义元素刚性参数，例如更改管道材料、刚性零部件或伸缩缝4)定义边界条件，例如约束或附加位移。5)建立准确的动力模型。6)定义节点的负载条件，例如绝缘体重量、附加力、地

11、震作用、风荷载、积雪负载等。7)应在应力分析中获得计算结果。这些位置通常需要设置节点。在进入下一内容之前，我们先学习一些茄子名词解释。1.共振什么是共振？什么是共振？共振是指当作用于系统的冲击力频率等于或接近系统固有频率时，振动系统的振幅急剧增加，称为共振。2.气体的压力脉动往复压缩机的活塞在气缸中进行周期性往复运动，进排气是间歇性的，不仅管内气体压力随位置变化，而且随时周期性变化的现象称为气体压力脉动。3.疲劳破坏疲劳破坏，是指在循环中的作用下在组件的某一点发生的永久性损伤积累过程。经过充分的循环后，损伤积累可能会更大，直到材料出现裂纹或完全破裂。(大卫亚设、美国电视电视剧、疲劳、疲劳、疲劳

12、、疲劳、疲劳、疲劳)疲劳损坏通常发生在应力集中，例如管道t形三通和弯头。几个牙齿的名词要在下面的内容中使用，所以我们在这里先学一下。接下来，我将开始第二次学习的大部分内容。第二管道应力分析的理解和工作任务1.了解管道应力分析对管道应力分析的直接理解必须通过计算得出管道及其附件的应力分布和数值。但是，通常我们说的管道应力分析工作不仅仅是计算管道应力。扩展概念，管道应力分析的任务。实际上是指动力学分析，包括管道应力计算。确保分析结果符合标准规范的要求，以确保管道本身及其连接的机械设备和土木结构的安全。这是连续的、系统的工作。2.管道应力分析的工作可分为静态分析和动态分析静态分析是指在静态载荷的作用

13、下进行管道动力学分析，进行适当的安全评估，以满足标准规范的要求。管道静态分析的任务主要有四个。第一：计算管道内的应力，满足标准规范的要求，以确保管道本身的安全。第二项：计算连接的机械设备的管道作用力，满足标准规范的要求，确保机械设备的安全。第三：计算支撑和土建结构的管道作用力，基于支撑和土建结构的设计，确保支撑和土建结构的安全。第四项：计算管道位移，防止位移过大，支架脱落或管道碰撞，并提供弹簧吊架选择的依据。动力分析主要是指压缩机和泵进出口管道振动分析、管道地震分析、水链球及冲击载荷下的管道振动分析。目的控制振动和地震效果。管道动力分析的任务主要有五项。第一个任务：分析管道地震，防止管道地震过

14、程中发生破坏。第二个任务：通过压缩机和泵连接管道固有频率和振型分析，防止管道机器共振。第三个任务：压缩机连接管道强制振动分析，管道振动应力控制，管道振动引起的疲劳防护破坏。第四个任务：往复压缩机连接管道内气体压力脉动分析，计算管内气体的压力脉动，防止压力脉动值过大。第五个任务：往复压缩机连接管道气柱频率分析，计算管内气体的气柱固有频率，防止气柱共振。3茄子实际工作中管道应力分析的工作流程管道应力分析的工作流程和步骤因项目大小和复杂性以及所有者的要求而异，但通常包括：首先要编制专业统一规定二是确定需要应力分析的管道，即临界关系的判定。需要应力分析的管道确定是管道应力分析的重要组成部分。所有管道应

15、力分析，即不现实和不必要。但是，执行应力分析的管道太少，可能会丢失某些重要管道，从而导致安全风险。因此，需要应力分析的管道决策是合理的。国内外许多标准规范规定了管道应力分析的范围和方法。例如，国内工业金属管道设计规范 GB50316-2000法规(1)管道设计温度必须在摄氏-50度以下，或在摄氏100度以上，并且在弹性计算范围内。(2)柔性计算的公称直径范围应根据设计温度和管道布置的具体情况在工程设计中确定。(3)除第1条规定外，符合以下条件之一的管道也应包括在灵活性计算的范围内：A.受室外环境温度影响的无隔热层远距离管道。B.管道端点的额外位移量大，无法进行经验灵活的管道判断。C.如果小支连

16、接到大管，大管有位移，并影响灵活判断，则小管必须与大管同时计算。牙齿规范还规定，那些管道不需要进行灵活性分析。那些管道不需要进行灵活性分析吗？(4)具有以下条件之一的管道，不进行灵活性分析：A.与其中一个管道状态良好的管道完全相同。B.与已经通过灵活性分析的管道相比，牙齿管道几乎没有变化。在实际工程设计中，各主要设计院经过长期的经验积累，具有符合本设计院特点的临界关系判定标准。临界管道系统通常包括以下管道事项：(1)需要计算的管道系统1涡轮进出口连接管道2离心压缩机进出口连接管道3往复式压缩机进出口连接管道(2)通常需要计算的管道1泵进出口连接管道公称直径在100mm以上、工作温度在230度以

17、上或工作温度在零下20度以下的管道。管道直径大于泵接口的管道(请参阅直径连接)。2需要根据规格要求计算的管道。3连接到空冷器的管道公称直径大于150mm的连接管道。工作温度超过120度的连接管道。4连接到火炉的管道公称直径大于150mm的连接管道。工作温度超过230度的连接管道。5其他管道工作温度在340度以上的所有管道。连接到冷箱的所有低温管道。公称直径大于150mm、工作温度大于230度或工作温度小于-20度的管道。压力容器连接的重要管道所有工艺专业提出的重要管道和内部隔热管道。公称直径大于150mm的管道库的管道。所有铝和铝合金管道。所有内衬管道。对于上述范围外的管道工作，您必须根据专案的特定情况决定是否计算应力。(5)确定需要应力分析的管道后，