CARSAR基本输入.ppt

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1、CAESAR II 基本输入,AECSOFT 北京艾思弗计算机软件技术有限责任公司 MAR.2010,2019/6/16,AECsoft,2019/6/16,AECsoft,开启软件,启动CAESARII 设置工作文件夹 打开一个新的分析课题 检查单位设置 构建数据,2019/6/16,AECsoft,工作流程,获得管道系统图纸 创建管道模型 检查模型错误 回顾或者编辑载荷工况 运行分析 查看分析结果,2019/6/16,AECsoft,获得帮助,用户手册，技术参考手册，软件应用指南 在线文档 在疑问区域使用F1快捷键获得帮助 展示的工具提示信息,2019/6/16,AECsoft,CAESA

2、R II 主菜单,2019/6/16,AECsoft,CAESAR II 输入界面,2019/6/16,AECsoft,灵活的控制显示,2019/6/16,AECsoft,只显示图形,2019/6/16,AECsoft,输入界面主菜单,具体的解释详见工具按钮解释文件,2019/6/16,AECsoft,输入、编辑、列表工具,具体的解释详见工具按钮解释文件,2019/6/16,AECsoft,图形工具,具体的解释详见工具按钮解释文件,2019/6/16,AECsoft,模型输入简述,整个的管道系统由多个简单的杆单元模拟而成。 节点编号用来定义这些单元的两端。 每个管道单元通过管道电子数据表定义。

3、,2019/6/16,AECsoft,个性与继承数据,输入的数据被适当的继承到下一个单元。 红色区显示的数据是可以被下一单元继承的项目。 黄色高亮区域是只属于本单元的个性数据。,2019/6/16,AECsoft,数据表切换,Home,End,PgUp,PgDn,(或者鼠标滚轮),2019/6/16,AECsoft,删除数据表及数据,D 或者 删除当前的数据表或者单元 Delete键 删除指定的数据，这个键被用来删除当前数据表中的指定错误信息 双击复选框 / 点击 “Aux Tools” 删除辅助项及其关联的信息，双击复选框或者选择然后空格将进入输入区，点击Aux Tools也可进入。,201

4、9/6/16,AECsoft,管道长度DX,DY&DZ,允许的数学运算（English）： 加法: 6-10+6-2 = (6 ft. 10 in.) + (6 ft. 2 in.) = 13 ft. 减法: -10-3+2-5 = - (10 ft. 3 in.) + (2 ft. 5 in.) = -7 ft. 10 in. 幂运算：3100000 3e5; 30.00001 3e-5,2019/6/16,AECsoft,可用的管道公称直径,ANSI (inches) Units: English 0.5 0.75 1 1.25 1.5 2 2.5 3 3.5 4 5 6 8 10 12

5、14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 42 JIS (millimeters) Units:SI 15 20 25 32 40 50 65 80 90 100 125 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 DIN (millimeters) Units: mm 15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500 600 700 800 900 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200,2019/6/16,AECsof

6、t,可用的管道壁厚表号,ANSI ANSI B36.10 Steel Pipe Nominals: S XS XXS ANSI B36.10 Steel Pipe Numbers: 10 20 30 40 60 80 100 120 140 160 ANSI B36.19 SS Pipe Numbers: 5S 10S 40S 80S JIS JIS 1990 Steel Pipe Numbers: 10 20 30 40 60 80 100 120 140 160 JIS 1990 SS Pipe Numbers: 5S 10S 40S DIN DIN规格中不包含表号.。直接输入S将获得28

7、个公称直径对应下的标准壁厚。,2019/6/16,AECsoft,典型的约束形式定义,2019/6/16,AECsoft,CAESAR II 中的非线性边界条件,术语上指约束定义或者边界条件。 管道系统的边界条件（例如约束）被描述成刚度或者弹簧。需要解Kx = f。 线性边界条件的刚度值K是一个恒定值。当管系的边界条件被改变时，这些非线性的约束变得更加的复杂。,2019/6/16,AECsoft,线性与非线性,图中是一个线性约束条件的实例，其是双向作用的约束，例如Y向的约束或者弹簧架。 这类约束中力与位移的曲线是一条直线。 直线的斜率代表刚度。,2019/6/16,AECsoft,线性与非线性

8、,一个+Y支架就是一个非线性支架 力与位移的关系曲线不再是一条直线 刚度只存在与负位移的部分 对于正位移部分，刚度为0,2019/6/16,AECsoft,线性与非线性,一个带间隙的约束也是非线性的 力与位移的曲线也不是直线 在间隙区域不存在额外的刚度值,2019/6/16,AECsoft,其它的非线性约束,考虑摩擦的 大转角的吊杆 双线性约束,2019/6/16,AECsoft,关联节点（Connecting Nodes）,2019/6/16,AECsoft,关联节点,这两个模型在结构上是相同的。 右边的模型在节点55固支，并与56节点相连。 55 - 56没有单元。 现在，固支将显示节点5

9、5作用在56的“内”载荷。,2019/6/16,AECsoft,关联节点,Cnodes 在 CAESAR II 中一个很灵活、很有用的功能。 如何使用Cnodes最简单的方法是： 把Cnode看作一个“球绞”，则一些自由度是相关 的（例如平动），而一些自由度不是（例如转动）。 或者看成约束的另一个末端。 一个带Cnodes的约束等同于一段管单元。,2019/6/16,AECsoft,保温和流体密度,保温 如果用户定义了保温层厚度而保温层密度不输， CAESAR II将使用硅酸钙密度 (0.00665 lbf./cu.in.) 来计算保温重量。 如果用户输入一个负的保温层厚度，则可用来模拟衬里。

10、程序在计算体积时，使用管子内表面的厚度而不是外表面的厚度。 流体 流体密度可以直接在数字后面加比重“SG”来输入，例如0.8SG。比重立即转化成密度。,2019/6/16,AECsoft,刚性元件的特征,刚度根据10倍的壁厚来计算。,如果 重量 0 阀门等 总重 =定义的重量+流体 重+1.75*保温厚（根据定义的外径） 如果 重量 = 0 总重 = 0，不考虑定义的流体&保温。,2019/6/16,AECsoft,阀门、法兰数据库,CAESAR II 提供个别的几个包含刚性件长度和重量的数据库。CADWORX &CRANE 提供目录数GENERIC &NOFLANGE 包含一些简单的数据通过

11、CAESAR II能够知道长度信息。,2019/6/16,AECsoft,弯头单元,弯头只能被定义在需要插入弯头的单元上（即在To NODE上） 只有相邻的两个弯头之间才能定义弯头。 两个单元的图形已经包含了弯头，并且其夹角直接决定了弯头的角度。,2019/6/16,AECsoft,弯头节点的编号,一个弯头占三个节点（节点位置用户可以更改）,CII 中输入的管长是包含弯头的长度（直管延长线交点到端点的长度）,2019/6/16,AECsoft,弯头的尺寸标注,节点尺寸位置,实际的节点位置,2019/6/16,AECsoft,大小头定义,2019/6/16,AECsoft,复制数据,找到要复制的

12、对象 选择批量选择按钮 框选要选择的单元 点击复制按钮 输入数据 复查图形,2019/6/16,AECsoft,复制数据,原来的单元为60-70，复制之后的新单元130-140，为使其相连将130改成70。,2019/6/16,AECsoft,附加位移,由于热膨胀或者沉降，一个管道支架或者固定墩可能会发生运动。 这时不能模拟这个边界条件作为一个管道支架或者固定。取而代之的，应该为支架添加位移，或者为固定定义全套的位移和转角。,2019/6/16,AECsoft,附加位移,提示，一个六个位移值都设为零的约束等同于固定。 不定义的方向等同于自由。 在载荷设置当中包括位移 “Dn”，位移将被显示为

13、例如： W+T1+P1+D1 六个自由度都设置为零的位移，载荷设置将不包括。例如：W+P1,2019/6/16,AECsoft,开始分析,检查错误，选择错误，放大到错误所在单元。,2019/6/16,AECsoft,创建和应用载荷工况,CAESAR II 为新的计算推荐载荷工况。 CAESAR II 保存最后一次运算时的载荷工况设置。 CAESAR II 不推荐偶然工况设置。,2019/6/16,AECsoft,载荷工况编辑器,2019/6/16,AECsoft,创建和应用载荷工况,所有在题目中定义的原始载荷都将被显示。 这些原始载荷被组合得到载荷工况。 已有载荷工况也能被组合，生成额外的载荷

14、工况。 在工况组合之前，所有的原始组合必须被定义。,2019/6/16,AECsoft,CAESAR II 中所有的原始载荷,W, WNC, WW 管子加保温加介质重量, 空管重量, 管子中带水的重量 T1, T2, , T9 热应变 HP, P1, P2, , P9 水压试验和管道压力 H, F1, F2, , F9 弹簧, 集中力 D1, D2, , D9 附加位移 CS 冷紧或冷拉 U1, U2, U3 均布载荷 WIND1, WIND2, , WIND4 风载荷 WAVE1, WAVE2, , WAVE4 水力载荷,2019/6/16,AECsoft,创建载荷工况,在CAESAR II

15、进行分析的过程中载荷工况目的有： 满足规范的应力要求 检查结构在不同状态下的响应 为弹簧支吊架的选择收集数据 CAESARII基于假设的应力类型将推荐分析的载荷工况设置。 用户能够编辑和添加这些推荐的载荷工况。,2019/6/16,AECsoft,默认的应力种类,Sustained 部分: W, P1-P9, H Expansion 部分: T1-T9, D1-D9 未指定的部分: Occasional: U1-U3, WIND1-WIND4, WAVE1-WAVE4, F1-F9 Structural: WNC, WW, HP, CS,2019/6/16,AECsoft,工况/应力种类,每个

16、载荷工况都对应着一个工况标识。 这些标识有计算结果和用途决定。 SUStained, EXPansion, OCCasional, OPErating, 和 FATigue 决定了应力计算方式和许用值。 HYDrostatic 和 HGR (hanger)设置支架配置和可用数据。,2019/6/16,AECsoft,工况组合,为了结构、应力评估工况能够被组合 在组合之前，基本工况必须被建立 纯热态应力处在两个状态之间，典型的是在冷态与操作态之间。 并且，一次应力应与偶然应力组合，然后与许用值进行比较。 工况组合通过前缀L来识别 有多种组合工况的方法供选择： 代数法（例如：纯热态工况） 倍数法（

17、例如：冷态加偶然的组合） Max/Min(显示最大或者最小),2019/6/16,AECsoft,载荷工况选项,2019/6/16,AECsoft,整体与局部坐标系,CAESAR II中使用的标准X、Y、Z总体坐标系是局部坐标系的一个扩充，用来生成轴向单元力和力矩 、剪切载荷、扭矩和弯矩。 局部坐标系为： x 是从单元的起始节点到终止节点，它是轴向。 y 是局部 X 轴和总体 Y 轴的叉乘。 z 是局部 X 轴和局部 Y 轴的叉乘。 下面将显示许多例题. .,2019/6/16,AECsoft,整体与局部坐标系,Y轴向上,2019/6/16,AECsoft,整体与局部坐标系,Y轴向上,2019

18、/6/16,AECsoft,其它功能,打断命令 打断命令将在一个已存在的管子中增加节点；它可以为任何位置处的一个节点或根据节点增量生成等间距的多个节点。,2019/6/16,AECsoft,其它功能,自动闭合回路,Close Loop 命令用正确的管单元长度自动连接定义的节点（这里为90到15）来生成环线。,2019/6/16,AECsoft,其它功能,自定义材料库,CAESAR II提供 了一个包含材料特性的数据库，并且用户可以修改它。数据库材料用从101到699之间的数表示。,用户需要输入对应温度下的线性膨胀系数、许用应力、弹性模量、屈服强度、最小抗拉强度,2019/6/16,AECsof

19、t,其它功能,输入界面下用户自定义材料(ID=21“User Define”),线性膨胀系数 (T1, T2, ) 作为应变输入，必须定义每一个对应温度下的值。 -0.05和 0.05 (alpha 容许值) 之间的值可以认为是应变而不是温度。 对应温度下弹性模量 泊松比 材质密度 对应温度下许用应力 对应温度下屈服强度 对应温度下最小抗拉强度,据当前使用规范而选取,2019/6/16,AECsoft,其它功能,偏移,偏移用在容器/接管连接处或管子三通处，因为如果支管延伸到容器或主管的中心线，则支管悬臂长将是不合适的。 这里，偏移用来模拟容器和中心线之间的管长。单元 from 20 to 30 将在“To”端点定义一个偏移， +X 尺寸等于容器半径。这将调整单元的刚度和重量，但不调整节点的位置。 对这个敞开区用一个无重量的刚性单元来模拟将产生同样的结果。,