伸縮継手のレーティング (Expansion Joint Rating) - CAESAR II - ヘルプ

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CAESAR II
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CAESAR II Version
13

メインウィンドウ リボン: 解析 (Analysis) > 部品/機器 (Components/Equipment) > 伸縮継手 (Expansion Joint Rating)

伸縮継手のベロー1山当たりの全変形量に対する制限を計算します。EJMA (Expansion Joint Manufacturers Association) に準拠して、1山当たりの軸方向最大許容変形量の総量を erated として定義します。

ex + ey + eq < erated

上式の記号は次のとおりです:

  • ex = 軸方向移動量の 1山当たりの軸方向変形量

  • ey = 軸直角方向移動量の 1山当たりの軸方向変形量

  • eq = 曲げなどの回転角の 1山当たりの軸方向変形量

  • erated = 1山当たりの最大許容変形量。この値は、メーカーカタログからの値です。

さらに、EJMAでは次のような記述があります。「伸縮継手は、回転変形したり軸直角方向に変形しますが、ベローの片面は反対の面よりも大きな投影面積となります。圧力が作用すると不平衡の力が生じてさらに伸縮継手をよじる傾向があります。この影響を制限する目的で、製造者は回転角と軸直角方向の変形量を制限しています。この制限は定格の移動量よりも小さい場合があります。したがって、伸縮継手の選定では、製造者のこれらの制限を過度に超えないように注意する必要があります。」

このモジュールでは、これらの制限を満足する伸縮継手の設計支援を行います。上記の式で定義される変形量を計算し、伸縮継手端部間の総体的な移動量の計算も行います。総体的な移動量の計算は局所座標系と全体座標系でレポートされます。

開始するには、新規ジョブ名の設定 (New Job Name Specification) ダイアログで新規ジョブ名を入力するか、参照 (Browse) をクリックして既存のジョブファイルを選択します。

CAESAR II のすべての解析では同定目的のためにジョブ名が必要です。ジョブを作成して開いた後、入力データを入力でき、データの定義、解析、確認ができます。

EJMA 伸縮継手 (EJMA Expansion Joint) ウィンドウが表示されます。ウィンドウには3つの入力タブがあります。形状 (Geometry)並進方向変位と回転 (Displacements and Rotations)許容値 (Allowables) です。

必要なデータを入力した後、解析実行 (Run Analysis) Analyze をクリックして計算を開始します。計算が終了すると、入力エコーと計算結果の出力が 出力 (Output) タブに表示されます。

座標系と変位量の単位は、単位系ファイルで定義された設定値が用いられます。回転の単位は度 (degree) です。

C A E S A R II MISCELLANEOUS REPORT ECHO

EJMA EXPANSION JOINT RATING

Node Number for “FROM” end 120.000

Node Number for “TO” end 125.000

Number of Convolutions 4.000

Flexible Joint Length (in.)4.447

Effective Diameter(in.)4.996

X Coordinate of “from” end (in.).000

Y Coordinate of “from” end (in.).000

Z Coordinate of “from” end (in.).000

X Coordinate of “to” end (in.)4.447

X Displacement of “from” end (in.).300

Y Displacement of “from” end (in.).250

Z Displacement of “from” end (in.).000

X Rotation of “from” end (deg).000

Y Rotation of “from” end (deg)1.222

Z Rotation of “from” end (deg).030

X Displacement of “to” end (in.)-.100

Y Displacement of “to” end (in.).120

Z Displacement of “to” end (in.).000

X Rotation of “to” end (deg).000

Y Rotation of “to” end (deg)-.020

Z Rotation of “to” end (deg).890

OUTPUT:

AXIAL DISPLACEMENTS PER CONVOLUTION

Axial Displacement.100

Axial Displacement due to Lateral .133

Axial Displacement due to Rotation.016

Axial Displacement TOTAL.250

RELATIVE MOVEMENTS OF END “i” WITH RESPECT TO END “j”

(Local Joint Coordinate System)

Relative Axial Displacement, “x”.401

Relative Lateral Displacement, “y”.158

Relative Bending, “theta” (deg)1.511

Relative Torsion (deg) .019

RELATIVE MOVEMENTS OF END “i” WITH RESPECT TO END “j”

(Global Piping Coordinate System)

Relative X Displacement-.399

Relative Y Displacement-.132

Relative Z Displacement.095

Relative Rotation about X (deg).000

Relative Rotation about Y (deg)-1.242

Relative Rotation about Z (deg).860

前に示した出力では、軸方向の変位の合計は 1山当たりの軸方向、軸直角、回転変位量の合計です。この値は定格の 1山当たりの軸方向変位量と比較されます。e(total) が 1山当たりの定格軸方向変位量よりも大きい場合には、ベローズの早い時期での損傷の可能性があります。製造者の定格変形量は、1山当たりとなっているか を確認してください。そうでなければ、軸方向変位量を山数で乗じた値を、製造者の許容軸方向変位量と比較してください。ほとんどの製造者の許容定格移動量は、10,000回などの設定された繰返し数から決められています。設計の繰返し数が小さい場合には、許容される移動量はもっと大きくなるでしょう。同様に、設計繰返し数が 10,000回よりも大きい場合には、許容される移動量はもっと小さくなるでしょう。多くの係数がベローの許容移動量に関係していますので、特別な設計条件では、製造者と相談してください。

レポートの y はベロー端の総体的な軸直角変位量の合計を示し、シータ (theta) はベロー端の回転角の合計を示します。CAESAR II は、EJMAに示されているように x は軸直角変位量の分母に含んでいません。