CAESAR II 使用的用于实际和许用应力计算的美国规范应力方程和荷载工况标签如下所示。
CAESAR II 提出的荷载工况建议通常足以满足规范要求。CAESAR II 并不会推荐偶然荷载工况。偶然荷载的来源未知,必须手动指定。
规范公式 |
许用值 |
荷载类型 |
---|---|---|
纵向压应力 - Slp |
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Slp = PDo / 4tn |
规范近似值 |
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Slp = PDi2 / (Do2 - Di2) |
规范准确公式(CAESAR II 默认值) |
|
操作应力 – 除非另有规定 |
||
S = Slp + Fax/Am + Sb |
N/A |
|
B31.1 (2018 版) |
||
Sl = Slp + 0.75iMa / Z |
< Sh |
SUS |
Se = iMc / Z |
< f[1.25(Sc + Sh) - Sl] |
EXP |
Slp + 0.75iMa / Z + 0.75iMb / Z |
< kSh |
OCC |
B31.1 (2020 版)(要求 B31J) |
||
Sl = [(|Slp + IaFax / Am| + Sb)2 + 4St2]1/2 式中: |
≤ Sh ≤ kSh |
SUS OCC |
Se = [(|iaFax / Am| + Sb)2 + 4St2 ]1/2 式中: |
≤ f [1.25(Sc + Sh) - Sl] |
EXP |
B31.3 |
||
SL = [(Ia (|Slp + Fax / Ap|) +Sb)2 + 4St2]1/2 式中: 对于异径分支连接, St = ltMt / 2Z |
< Sh < 1.33Sh |
SUS OCC |
Se = [(|iaFax/Ap| +Sb)2 + 4St2]1/2 式中: Sb = [(iiMi)2 + (ioMo)2]1/2 / Z Z 是计算的截面模量 对于异径分支连接, St = itMt / 2Z |
< f [1.25(Sc + Sh) - SL] |
EXP |
B31.3 第九章 |
||
SL = [(Ia (|Slp + Fax / Ap|) +Sb)2 + 4St2]1/2 式中: 对于异径分支连接, St = ltMt / 2Z |
< Sh < 1.2Sh |
SUS OCC |
Se = [(ia (|Slp + Fax / Ap|) +Sb)2 + 4St2]1/2 Sb = [(iiMi)2 + (ioMo)2]1/2 / Z 式中: 对于异径分支连接, St = itMt / 2Z |
< 1.25Sc + 0.25 Sh |
EXP |
B31.4 |
||
完全约束管道(B31.4/R) |
||
环向: 或 S环向 = Pi (D-t)/2t (for D/t < 20) |
< 0.72 ESy |
SUS, OPE, OCC |
热胀:Se = Ea(T1 − T2) |
< 0.9 Sy |
EXP |
纵向: |
< 0.9 Sy |
SUS, OPE, OCC |
等效组合: 或 Seq = (SH2 − SHSL + SL2+ 3St2)1/2 |
< 0.9 Sy |
SUS, OCC, OPE |
完全地上,未约束管道(B31.4/U) |
||
环向: 或 S环向 = Pi (D-t)/2t (for D/t < 20) |
< 0.72 ESy <0.90Sy 当定义为水试压(HYD)时 |
SUS, OCC, HYD |
热胀: |
≤ f[1.25(Sc + Sh) - SL] Sc 和 Sh 为 2/3Sy. |
EXP |
纵向: |
< .75Sy < .80Sy 当定义为偶然(OCC)时 |
SUS, OCC, HYD |
等效组合 |
未使用 |
|
内陆水道的立管和平台(B31.4/W) |
||
环向: 或 S环向 = Pi (D-t)/2t (for D/t < 20) |
< 0.6 ESy <0.90Sy 当定义为水试压(HYD)时 |
SUS, OCC, HYD |
热胀: |
< 0.8 Sy |
EXP |
纵向: |
< 0.8 Sy < 0.90Sy 当定义为偶然(OCC)时 |
SUS, OCC, HYD |
等效组合 |
未使用 |
|
当使用多个应力评估项时,例如同时校核环向应力和纵向应力,CAESAR II 报告产生最大计算应力/许用应力比的应力对。 |
||
B31.4 第九章(海上) |
||
环向: S环向 = (Pi – Pe )D/2t (对 D/t ³ 30) |
< F1Sy |
OPE, SUS, OCC |
或 S环向 = (Pi – Pe )(D-t)/2t (对 D/t < 30) |
< 0.9Sy |
HYD |
纵向: SL = Slp + Sb +Fa/A |
< 0.8Sy |
OPE, SUS, OCC |
其中 |
< 0.9Sy |
HYD |
等效组合: Seq = [(SL – SH)2 + 4St2]1/2 或 Seq = (SH2 - SHSL + SL2 + 3St2)1/2 |
< 0.9Sy |
OPE, SUS, OCC, HYD |
当使用多个应力评估项时,例如同时校核环向应力和纵向应力,CAESAR II 报告产生最大计算应力/许用应力比的应力对。 |
||
B31.4 第 XI 章(泥浆管) |
||
完全约束管道(B31.4 Ch XI/R) |
||
环向: 或 S环向 = Pi (D-t)/2t (for D/t < 20) |
< 0.80 ESy |
SUS, OCC, OPE |
热胀: |
< 0.9 Sy |
EXP |
纵向: |
< 0.9 Sy < 0.88 Sy 当定义为偶然(OCC)时 |
SUS, OPE, OCC |
等效组合: 或 Seq = (SH2 − SHSL + SL2+ 3St2)1/2 |
< 0.9 Sy |
SUS, OCC, OPE |
完全地上,未约束管道(B31.4 Ch XI/U) |
||
环向: 或 S环向 = Pi (D-t)/2t (for D/t < 20) |
< 0.80 ESy <0.90Sy 当定义为水试压(HYD)时 |
SUS, OCC, HYD |
热胀: |
≤ f[1.25(Sc + Sh) - SL] Sc 和 Sh 为 2/3Sy |
EXP |
纵向: |
< .75Sy < .88Sy 当定义为偶然(OCC)时 |
SUS, OCC, HYD |
等效组合 |
未使用 |
|
当使用多个应力评估项时,例如同时校核环向应力和纵向应力,CAESAR II 报告产生最大计算应力/许用应力比的应力对。 |
||
B31.5 |
||
Sl = Slp + Fax/Am +Sb |
< Sh |
SUS |
(Sb2 + 4St2)1/2 |
< f[1.25(Sc + Sh) – Sl] |
EXP |
Fax/Am + Sb + Slp |
< kSh |
OCC |
Sb = {[(iiMi)2 + (ioMo)2]1/2} / Z |
||
B31.8 (2018 和 2020 年版) |
||
约束管道 |
||
纵向: |
||
SL = Slp + Sb + Sa |
< 0.9TSy |
SUS, OPE, OCC |
CAESAR II 包括 Sa 中的热效应 |
||
等效组合: |
||
Seq = max[ |S环向 - SL| , |S环向| , |SL| ] |
< 0.9TSy |
SUS, OPE |
< kTSy |
OCC |
|
或 |
||
Seq = (SL2 - SLS环向 + S环向2)1/2 |
< 0.9TSy |
SUS, OPE |
< kTSy |
OCC |
|
等效组合应力仅适用于直管段。 |
||
未约束管道 |
||
纵向: |
||
SL = Slp + Sb + Sa |
< 0.75TSy |
SUS, OCC |
< 0.75Sy |
HYD |
|
热胀: |
||
Se = ME/Z |
< f[1.25(Sc + Sh) - SL] 其中 |
EXP |
式中: S环向 = PDo/2t |
||
Slp = 0.3S环向 Slp = 0.5S环向 |
约束管道 未约束管道 |
|
Sa = Fax/Am Mb = [(0.75iiMi)2+(0.75ioMo)2]1/2 MR = [(0.75iiMi)2+(0.75ioMo)2 + Mt2]1/2 |
||
Sb = Mb/Z Sb = MR/Z |
直管 配件和组件 |
|
ME = [(iiMi)2+(ioMo)2 + Mt2]1/2 |
||
B31.8 第八章(海上)(2018 和 2020 年版) |
||
环向应力: Sh = (Pi – Pe)D/2t,当 D/t ³ 30 Sh = (Pi – Pe)(D – t)/2t,当 D/t < 30 |
< F1SyT |
OPE, SUS, OCC |
纵向应力:|SL| SL = Slp + Fax/Am± Sb 式中: Slp = (Pi * Ri2 - Pe * Ro2) / (Ro2 - Ri2) Sb = {[(iiMi)2 + (ioMo)2]1/2}/Z |
< 0.8Sy |
OPE, SUS, OCC |
等效组合应力(Tresca)(2018 年版): Seq = 2{[(SL – Sh)/2]2 + St2}1/2 |
< 0.9Sy |
OPE, SUS, OCC |
等效组合(Tresca)(2020 年版): Seq = 绝对值的最大值: 2{[(SL - Sh)/2]2 + St2}1/2 |
< 0.9Sy |
OPE, SUS, OCC |
替代组合应力(Von Mises) Seq = (Sh2 – SLSh + SL2 + 3St2)1/2 |
< 0.9Sy |
|
式中: F1 = 环向应力设计系数(表 A842.2.2-1) |
||
|
||
B31.9 |
||
第 919.4.1.b 段规定,分析使用 B31.1 的方程式。 |
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ASME SECT III CLASS 2 & 3 |
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Sl =[B1PmaxDo / 2tn] + B2Ma / Z |
< 1.5Sh |
SUS |
Se =iMc/Z |
< f(1.25Sc + 0.25Sh) + (Sh - Sl) |
EXP |
B1Slpmax + B2(Ma + Mb) / Z |
< 1.8Sh 和 < 1.5Sy |
OCC |
B31.1(1967)和海军第 505 节 |
||
Sl = Slp + (Sb2 + 4St2)1/2 |
< Sh |
SUS |
Se = (Sb2 + 4St2)1/2 |
< f[1.25Sc + 0.25Sh +(Sh – Sl)] |
EXP |
Slp + (Sb2 + 4St2)1/2 |
< kSh |
OCC |
GPTC |
||
Slp + 0.75iMa / Z |
< Sy |
OPE |
Slp + Sb |
< 0.75SyFt |
SUS |
(Sb2 + 4St2)1/2 |
< 0.72Sy |
EXP |