管道系统疲劳分析 - CAESAR II - 帮助

CAESAR II 用户指南

Language
中文 (大陆)
Product
CAESAR II
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帮助
CAESAR II Version
13

IGE/TD/12 对临界循环荷载条件下系统实际的疲劳评价提出了具体要求。另外,ASME 第三卷 NB 条款和 ASME 第八卷第 2 分篇对可适用于管道和其他压力设备的疲劳评估给出了指导原则。CAESAR II 应用方法中采用了上述可能用到的规范程序。

执行疲劳分析

  1. 许用值辅助对话框中输入疲劳数据或从文本文件导入疲劳数据。也可按本章后面的说明自定义疲劳曲线。通过这种方法,用户可定义材料的疲劳曲线数据。

    CAESAR II 提供了多种常用疲劳曲线,以协助用户进行疲劳分析。

  2. 用户须在静态动态荷载工况构建器中指定每一种疲劳荷载工况预期的循环次数。

    也可使用 FAT 应力类型

  3. 除非相关规范明确规定,否则 CAESAR II 将用与计算应力强度相同的方法来计算疲劳应力。

    IGE/TD/12 是 CAESAR II 支持的唯一一个明确要求疲劳应力计算的管道规范。IGE/TD/12 的更多详情参见 IGE/TD/12

  4. 依据荷载工况指定的循环次数在疲劳曲线中进行对数插值,可得到许用疲劳应力。对于静态荷载工况,计算应力假设为峰值到峰值的循环(如,热膨胀、沉降、压力等),因此许用应力为在疲劳曲线中的直接取值。对于谐波和动态荷载工况,计算应力假设为从零到峰值的循环值(如,振动、地震等),因此许用应力为曲线中的取值再除以 2。

  5. 指定循环次数下的许用疲劳应力计算也就是计算应力下许用循环次数的计算。因此,也可依据计算应力值在疲劳曲线中进行对数插值,得到“循环次数”。由于静态应力假定为峰值到峰值的循环值,因此从疲劳曲线中插值可直接得到许用循环次数。由于谐波和动态应力假设为从零到峰值的循环值,因此许用的循环次数为两倍计算应力值对应的曲线插值。

  6. CAESAR II 提供了两种报告,以查看FAT应力类型的荷载工况结果。第一个是标准应力报告,显示各节点的计算疲劳应力和许用疲劳应力。

用户可以独立生成每一种荷载工况的应力报告,以显示哪个独立的荷载工况导致系统失效

然而,实际中可能是多种循环荷载工况累积作用导致疲劳破坏,因此宜采用累积使用(Cumulative Usage)报告。选择所有导致系统承载能力降低的 FAT 荷载工况,生成累积使用报告。累积使用(Cumulative Usage)报告列出了每个节点的使用比,即实际循环次数除以许用循环次数,再进行加和,得到累积使用总比值。总比值大于 1.0 则表示存在疲劳失效的可能性。