谐波力标签页 - CAESAR II - 帮助

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CAESAR II Version
12

动态分析(Dynamic Analysis)窗口的分析类型(Analysis Type)选择谐波(Harmonic)时可用此标签页。

谐波值(力或位移)须在谐波力(Harmonic Forces)标签页或谐波位移(Harmonic Displacements)标签页中输入。

谐波定相

在包含多个力或位移的情况下,相位具有重要作用。相位角(单位:度)使荷载与荷载作用的时间或位移与位移作用的时间相关联。举例来说,如果两个谐波荷载作用于同一管线不同的节点,而两个荷载方向相向(即,方向相反),不会造成系统动态不平衡。荷载也可以作用于同一方向(即一起向左或一起向右),则在系统中产生等于两个力之和的动态不平衡荷载。相位角就是用来确定这种关系。例如,定义以下荷载数据以指定在节点10和105处以相同相位角一致运行的荷载。

方向

相位

起始节点

1500

X

0

10

1500

X

0

105

下一个谐波荷载输入示例显示了在节点10和105处施加的相同荷载矢量,但具有相反的相角。

方向

相位

起始节点

1500

X

0

10

1500

X

180

105

最常见的两个相控荷载是转动设备和往复引起的荷载。

转动设备有偏心、速度和质量。这些项必须转换成作用于转子理论质量中心线的谐波荷载。谐波荷载大小的计算公式:

Fn = (质量)(速度)2(偏心度)

式中,速度是绕轴的角速度(转/秒)。谐波荷载作用于轴线的垂直方向,相位角偏离 90º。

往复以某一有规律的间隔将压力波引入管线,此间隔与阀设置及转动速度有关。压力波在流体中以音速从开始向外传播。这些压力波在管道系统的每个弯头处产生荷载。从第一个弯头开始,系统每个后续弯头的荷载发生一定的相位变化,相位变化量是第一个弯头与当前弯头之间的距离的函数。弯头至弯头的弯头对之间的相位变化在管道系统中产生净动态不平衡荷载。距第一个弯头的相位变化量(以度为单位)的计算公式:

相位(单位:度) = [(频率)(长度) / (音速)]360º

式中,频率是的激发频率长度是第一个弯头与要研究的当前弯头之间的距离。各弯头由压力引起的荷载大小为:

谐波力 = 0.5 (峰值到峰值的压力变化) (面积)

考虑定相时,对应用的每个频率,所有指定的荷载共同作用。