辅助单元数据 - CAESAR II - 帮助

CAESAR II 用户指南
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CAESAR II
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帮助
CAESAR II Version
12

#$ AUX_DATA

包含与单元对应的辅助数据。数据的排序与上述 IAUXAU 数组相同。举例来说，如果 IAUXAU(1) 包含一个 3，则表示模型中有三个弯头，弯头的数据可以在接下来的中间文件中找到。同样，如果 IAUXAU(2) 包含一个 5，则表示模型中有五个刚性件，其数据接在弯头数据后面。

每一组辅助数据用小节标题隔开。如果某一 IAUXAU 的指针赋值为零，则只有小节标题写入中间文件。

数组的数据存储在运行时按可用的自由系统内存来分配。数组按许用单元数量百分比的形式进行按比例分配。使用的四种比例：1/2、1/3、1/4 及 1/5。这些比例对应于变量：N2、N3、N4 和 N5。保持相应的比例，以确保该文件能够被中间文件接口读取。

#$ NODENAME

定义节点名称数据。为保持向下兼容性，本小节为可选项。输入文件中各单元的节点名称集都会在此处列出。

一个两元素数组（NAM）定义一个节点名称集。NAM 数组的大小为 (N6, 2)。用 FORTRAN 格式 (2X, A10, 16X, A10) 依次读取起始节点和终止节点的字符名称。

#$ BEND

定义弯头数据。此处列出了输入文件中各弯头的数据。

一个 15 元素数组（BND）定义一个弯头。BND 数组的大小为 (N3,15)。

目前仅使用了 13 个元素。用 FORTRAN 格式 (2X, 6G13.6) 在中间文件接下来的三行中写入下列 13 项的值。

  1. 弯曲半径

  2. 类型：1 —— 单法兰；2 —— 双法兰；0 或空白 —— 焊接

  3. 位置 #1 节点的角度

  4. 位置 #1 的节点编号

  5. 位置 #2 节点的角度

  6. 位置 #2 的节点编号

  7. 位置 #3 节点的角度

  8. 位置 #3 的节点编号

  9. 虾米弯分段数

  10. 壁厚与管道不同的弯头厚度

  11. 是否为焊接管（1=是，0=否）

  12. 弯头柔性 (K) 系数

  13. 焊接强度降低系数 WL

  14. 覆层厚度

#$ RIGID

定义刚性件数据。此处列出输入文件中各刚性件的数据。

每个刚性件用一个单元素数组（RIG）来定义。RIG 数组的大小为（N3,1）。数组的唯一元素代表刚性件的重量。

用 FORTRAN 格式 (2X, 6G13.6) 写入该值。

#$ EXPJT

定义膨胀节数据。此处列出输入文件中各膨胀节的数据。EXP 数组的大小为 (N5,5)。

用 FORTRAN 格式 (2X, 6G13.6) 在中间文件的下一行写入下列五项的值。

  1. 轴向刚度

  2. 横向刚度

  3. 弯曲刚度

  4. 扭转刚度

  5. 有效波纹管内径

#$ RESTRANT

定义约束数据。

此处列出输入文件中各约束辅助数据块的数据。RES 数组的大小为 (N2,36)。

用 FORTRAN 格式 (2X, 6G13.6) 在中间文件接下来的两行中写入下列九项的值。该九项内容被重复六次来对应辅助输入窗口中可能定义的六种约束形式。

每定义一个约束需要在中间文件中占两行。也就是说，每个约束辅助数据块共占 12 行。

  1. 约束节点号

  2. 约束类型（参见下面的附加注释）

  3. 约束刚度

  4. 约束间隙

  5. 约束摩擦系数

  6. 约束关联节点

  7. X 向余弦

  8. Y 向余弦

  9. Z 向余弦

约束类型为整数值，其有效范围介于 1 和 62 之间。62 个可能的约束类型包括：

用 FORTRAN 格式 (7X, I5, 1X, A100) 在中间文件接下来的两行中写入下列两项的值。这两个项目遵循上述约束规范，对在管道输入的约束辅助数据中定义的六种可能的约束自由度，中间文件将重复这些行六次。

  1. 支架标签

  2. 支架 GUID

每个字符串开头的值表示字符串的长度。如果字符串为空，该值为 0。

#$ DISPLMNT

定义位移数据。此处列出输入文件中各位移辅助数据块的数据。

用 FORTRAN 格式 (2X, 6G13.6) 在中间文件接下来的行中写入下面 55 项的值。DIS 数组的大小为 (N3,110)。

每定义一个位移需要在中间文件中占 10 行。也就是说，每个位移辅助输入框共占 20 行。

该 55 项内容针对辅助输入对话框中可能定义的两个位移重复两次。

没有指定的位移值（例如，自由的位移自由度）用赋值 9999.99。

#$ FORCMNT

定义力/力矩数据的起点。此处列出输入文件中各力/力矩辅助数据块的数据。

用 FORTRAN 格式 (2X, 6G13.6) 在中间文件接下来的 10 行中写入下面 55 项的值。FOR 数组的大小为 (N3,38)。

每定义一个力/力矩需要在中间文件中占 10 行。也就是说，每个力/力矩辅助输入数据块需要占用 20 行。

#$ UNIFORM

定义均布荷载数据的起点。输入文件中的各均布荷载数据都会在此处列出。

使用 FORTRAN 格式 (2X, 6G13.6) 在中间文件的后六行中写入以下 36 个项目的值。UNI 数组的大小为（N5,36）。目前使用三个向量，每个向量有四个值（三个方向和一个 G 荷载标志）。

每个均布荷载辅助输入数据块需要在中间文件中占用六行。

如果 G-flag=1，则输入的值为重力加速度的倍数，如果为 0，输入的值为单位长度上的荷载大小。

{向量 1 和 2}

UX1

UY1

UZ1

G-flag1

UX2

UY2

{向量 2 和 3}

UZ2

G-flag2

UX3

UY3

UZ3

G-flag3

#$ WIND

定义风/波荷载数据的起点。输入文件中定义的每个风/波荷载数据都在此处列出。WIND 数组的大小为 (N5,6)。

用 FORTRAN 格式 (2X, 6G13.6) 在中间文件的下一行中写入下列项值的集合。每个风/波荷载辅助输入在中间文件中占 1 行。

每一行的数据项如下：

  1. 输入类型（0.0 表示风荷载、1.0 表示波荷载、2.0 表示禁用）

  2. 风荷载体形系数或波浪荷载阻力系数

  3. 波浪附加质量系数

  4. 波浪升力系数

  5. 波浪海洋生物附着厚度

  6. 海洋生物密度

#$ OFFSETS

定义单元偏移数据的起点。输入文件中各偏移管道的数据都在此处列出。

用 FORTRAN 格式 (2X, 6G13.6) 在中间文件的下一行中写入下面六项的值。OFF 数组的大小为 (N5,6)。

每一个偏移辅助输入在中间文件中占一行。

  1. 单元起始节点在 X 向的偏移量

  2. 单元起始节点在 Y 向的偏移量

  3. 单元起始节点在 Z 向的偏移量

  4. 单元终止节点在 X 向的偏移量

  5. 单元终止节点在 Y 向的偏移量

  6. 单元终止节点在 Z 向的偏移量

#$ ALLOWBLS

定义许用应力数据的起点。输入文件中定义的许用应力数据均在此处列出。

用 FORTRAN 格式 (2X, 6G13.6) 在中间文件接下来的 26 行中写入下面 153 项的值。ALL 数组的大小为 (N5,153)。

  1. 冷态许用应力

  2. 操作工况 #1 的热态许用应力

  3. 操作工况 #2 的热态许用应力

  4. 操作工况 #3 的热态许用应力

  5. 操作工况 #1 的规范周期折减系数

  6. 操作工况 #2 的规范周期折减系数

  7. 操作工况 #3 的规范周期折减系数

  8. 焊缝系数（Eff.）

  9. 屈服强度 Sy

  10. Fac

  11. Pmax

  12. 管道规范代码

  13. 操作工况 #4 的热态许用应力

  14. 操作工况 #5 的热态许用应力

  15. 操作工况 #6 的热态许用应力

  16. 操作工况 #7 的热态许用应力

  17. 操作工况 #8 的热态许用应力

  18. 操作工况 #9 的热态许用应力

  19. 操作工况 #4 的规范周期折减系数

  20. 操作工况 #5 的规范周期折减系数

  21. 操作工况 #6 的规范周期折减系数

  22. 操作工况 #7 的规范周期折减系数

  23. 操作工况 #8 的规范周期折减系数

  24. 操作工况 #9 的规范周期折减系数

25~32 项内容代表循环次数，33~40 项代表八个对应的 BW（对焊）/D 类疲劳许用应力。

41~48 项代表循环次数，49~55 项代表八个对应的 FW（角焊缝）/E 类疲劳许用应力。

57~64 项代表循环次数，65~72 项代表 TD/12 标准中 F 类疲劳对应的八个许用应力。

73~80 项代表循环次数，81~88 项代表 TD/12 标准中 G 类疲劳对应的八个许用应力。

89~96 项代表循环次数，97~104 项代表 TD/12 标准中 W 类疲劳对应的许用应力。

105 项 —— 弹性模量修正系数

106 项 —— 视选用的管道规范具有不同的含义：最大许用循环次数（按 B31.3）；受约束管道（按 B31.8）；材料组分/类型（按 HPGSL 和 JPI）。

107 项 —— 环境温度下的极限拉伸强度

108 项 —— 许用 Sy/St 值

109~117 项代表对应温度下的 9 个屈服强度 (SY) 值。

118~126 项代表对应温度下的 9 个极限拉伸强度 (UTS) 值。

ISO 14692-2017（130-136 项） - A0（130），A2，埋地复选框，Ehb，形状因子 Df，垂直偏转 y/D (135)，曲率半径 R（136）。

DNV-2017（137-149 项） - Alpha：h（137），Alpha：fab，补充 Req，材料 LP，爆破 Ope，爆破 Test，垮塌，Prop 屈曲，LCC，DCC，Gamma：c，R，工况。

127~153 项目前未使用。写入值 0.000000。

  • 有些项（特别是 8~24 项）视采用的管道规范具有各种不同的含义。

  • 管道规范 ISO-14692 对前 24 项有特殊的对应意义。

#$ SIF&TEES

定义 SIF/三通数据的起点。输入文件中定义的 SIF/三通的数据均在此处列出。

用 FORTRAN 格式 (2X, 6G13.6) 为辅助输入框中定义的两个三通中的每一个写入下面 30 项的值。SIF 数组的大小为 (N4,60)。

每定义一个 SIF/三通需要在中间文件中占 5 行。也就是说，每个辅助单元必须指定共 10 行。

下面括弧中的内容给出了每个输入值的信息。

  1. 节点（分支点的节点号）

  2. 类型（分支类型代码，如果不定义，则该辅助输入窗口仅用于定义应力增大系数（SIF））

  3. 平面内应力增大系数 (ii)*

  4. 平面外应力增大系数 (io)*

  5. Weld(d)（环焊缝错边，用于对焊和锥形过渡段）

  6. 角焊缝（角焊缝焊脚长度）

  7. Pad Thk（补强板厚度）

  8. Ftg Ro（分支管件的外径）

  9. Crotch R（挤压成型焊接三通肩部圆弧过渡区外部曲率半径）

  10. Weld ID（焊缝 ID 值）

  11. B1（规范值）

  12. B2（规范值）

  13. 平面内指数 (Ii)*

  14. 平面外指数 (Io)*

  15. 扭转应力增大系数 (it)*

  16. 轴向应力增大系数 (ia)*

  17. 压力应力增大系数 (ip)*

  18. 压力指数 (Ip)*

  19. 19-22*

23.（对应规范的“注释”选项）

24.（对应规范的“注释”选项）

25. 轴向持续荷载指数（Ia）

26. 扭矩持续荷载指数（It）

  • *3、4、11 和 13-22 项的值用于 IGE/TD/12 管道规范。

  • 有些值视选定的管道规范具有不同的含义。管道输入详情参见 SIF & 三通。

#$ REDUCERS

本节标题定义 REDUCER 数据的起点。输入文件中定义的每个异径管件的数据都会在此处列出。

用 FORTRAN 格式 (2X, 6G13.6) 在中间文件的下一行中写入下面 5 项的值。RD 数组的大小为 (N6,5)。

每定义一个异径管件需要在中间文件中占用一行。

  1. 异径管件变径后的直径

  2. 异径管件变径后的厚度

  3. 异径管段外壁与水平方向的夹角（Alpha）

  4. TD/12 管道规范中异径管件大口径端的过渡半径 (R1)

  5. TD/12 管道规范中异径管件小口径端的过渡半径 (R2)

在定义第二个异径管件时，这些值会被重复。

#$ FLANGES

定义法兰数据。输入文件中定义的每个法兰数据都会在此处列出。用 72 个数据值描述法兰。

  1. 校核的法兰节点（0=起始点，1=终止点，2=两端）

  2. 校核方法(0=等效压力法(PEQ)，1=ASME NC)

  3. 垫片外径或螺栓圆直径，取决于所采用的分析方法。

  4. 螺栓根径截面积（仅用于 ASEM 方法）

  5. 法兰的冷态屈服强度（仅用于 ASME 方法）

  6. 温度 1 对应的法兰屈服强度（仅用于ASME方法）

  7. 温度 2 对应的法兰屈服强度（仅用于 ASME 方法）

  8. 温度 3 对应的法兰屈服强度（仅用于 ASME 方法）

  9. 温度 4 对应的法兰屈服强度（仅用于 ASME 方法）

  10. 温度 5 对应的法兰屈服强度（仅用于 ASME 方法）

  11. 温度 6 对应的法兰屈服强度（仅用于 ASME 方法）

  12. 温度 7 对应的法兰屈服强度（仅用于 ASME 方法）

  13. 温度 8 对应的法兰屈服强度（仅用于 ASME 方法）

  14. 温度 9 对应的法兰屈服强度（仅用于ASME 方法)

  15. 15-24 磅级名称，（最多 40 个字符）

  16. 25-48 法兰额定温压曲线上对应的 24 个温度（仅用于等效压力法（PEQ））

  17. 49-72 法兰额定温压曲线上对应的 24 个压力（仅用于等效压力法（PEQ））

除另行指定，这些值将以 (2X, 6G13.6) 的格式在中间文件中占 12 行。

第 1 行：法兰项 1-5

第 2 行：法兰项 6-11

第 3 行：法兰项 12-14

第 4 行：磅级名称，(2X, A40) 格式

第 5 行：法兰项 25-30

第 6 行：法兰项 31-36

第 7 行：法兰项 37-42

第 8 行：法兰项 43-48

第 9 行：法兰项 49-54

第 10 行：法兰项 55-60

第 11 行：法兰项 61-66

第 12 行：法兰项 67-72

必须为每个法兰在中间文件中写入全部 12 行。未使用的字段/值可以用 0.00 表示。

#$ EQUIPMNT

定义设备/管口校核数据。输入文件中定义的每个 Equipment Limits 辅助数据都会在此处列出。有两套各含 17 个数据的数据集，格式为 (2X, 6G13.6)，具体如下：

  1. 节点编号

  2. X 向的极限荷载 FX

  3. Y 向的极限荷载 FY

  4. Z 向的极限荷载 FZ

  5. X 向的极限弯矩 MX

  6. Y 向的极限弯矩 MY

  7. Z 向的极限弯矩 MZ

  8. 参考轴方向与 X 轴的夹角余弦 CosX

  9. 参考轴方向与 Y 轴的夹角余弦 CosY

  10. 参考轴方向与 Z 轴的夹角余弦 CosZ

  11. 法兰磅级

  12. 校核方法：0=绝对值；1=比值的平方和再开平方(SRSS)；2=归一化检查；

13~17 项为备用项，用 0.00 表示。这些值在中间文件中占 6 行。必须为每一个管口/设备（Nozzle/Equipment）校核在中间文件中写入全部 6 行。未使用的字段/值可以用 0.00 表示。