膨胀节评估 - CAESAR II - 帮助

CAESAR II 用户指南

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中文 (大陆)
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CAESAR II
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帮助
CAESAR II Version
12

主窗口功能区:分析 > 元件/设备 > 膨胀节评估

计算膨胀节单个波纹的总位移极限。根据 EJMA(膨胀节制造商协会)的规定,单个波纹允许的最大轴向位移被定义为 erated,其中

ex + ey + eq < erated

上面方程中各项定义如下:

  • ex = 由施加的轴向移动引起的单个波纹的轴向位移。

  • ey = 由施加的横向变形导致的单个波纹的轴向位移。

  • eq = 由施加的角向转动,即弯曲导致的单个波纹的轴向位移。

  • erated = 单个波纹允许的最大轴向位移量。可以在膨胀节制造商样本中查找此值。

另外,EJMA 规定,“同样,[当膨胀节发生横向变形或转动时],需要注意的是,波纹管的一侧比另一侧的投影面积大。在压力作用下,两侧受力不平衡,有使膨胀节进一步变形的趋势。为控制这两个因数的作用,制造商对可能施加在膨胀节的角位移及/或横向变形量制定了第二个限制。第二个限制可能小于额定位移。因此,在选择膨胀节时,务必小心避免超过制造商的限制条件。”

本模块就是用来帮助用户满足这些限制条件。本模块将计算上述方程中定义的各项值以及膨胀节两端的相对位移。这些相对位移既在膨胀节局部坐标系又在总体坐标系中显示。

开始前,先在定义新工作项的名称(New Job Name Specification)对话框中指定一个新的工作项名称或点击浏览(Browse),从中选择已有的工作项文件。

所有 CAESAR II 分析都需要任务名称,以进行识别。创建或打开工作项后,您可以输入输入数据,然后定义、分析和查看数据。

软件打开 EJMA 膨胀节(EJMA Expansion Joint)窗口。该窗口由三个输入屏组成:几何(Geometry)位移和转动(Displacements and Rotations)许用值(Allowables)

输入必要的数据后,点击运行分析(Run Analysis),开始计算。处理结束后,软件在新的输出(Output)标签页中显示包含输入信息反馈和输出计算的报告。

坐标和位移数据使用的单位是当前所用单位制文件定义的长度单位。角位移的单位为度。

CA E S A R I I 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

在前面的输出内容中,报告中的轴向位移是单个波纹总的轴向位移,总的轴向位移是由膨胀节端部的轴向、横向和角位移引起轴向位移的总和。用该值与单个波纹的额定轴向位移进行比较。如果 e(total) 大于单个波纹的额定轴向位移,则波纹管有可能提前失效。要确保制造商的额定位移是基于单个波纹。如果不是,用总的单波轴向位移乘以波纹数,与制造商的许用轴向位移做比较。大多数制造商的许用额定值是针对一定的疲劳寿命(通常为 10,000)。如果实际疲劳寿命数小于指定的,则允许的位移就可以大一点。同样,如果实际疲劳寿命大于 10,000,则允许的位移就要小一点。在特殊情况下,请咨询制造商,因为有很多因素影响波纹的允许位移。

报告中的 y 是波纹管一端相对于另一端的相对横向位移总和,theta 是波纹管一端相对于另一端的相对角位移总和。CAESAR II 在 EJMA 中阐述的计算横向位移的分母中不包含 x