浅谈管道静力学分析模拟失真现象.pdfVIP

第48卷第5期 化 没 备 与 管 道 Vo1．48 No．5 2011年 10月 PROCESSEQUIPMENT＆PIPING 0ct．2011 浅谈管道静力学分析模拟失真现象 周俊明， 李晓明 ( 核电力规划设计研究院，北京 100094) 摘 要：以在管道应力分析领域流行CaesarI1软件为例，阐述了管道静力学分析设计计算中模拟失真的几类问题 ： 一 是分析参数的问题；二是工况组合问题；三是软件本身简化和设置的问题。文章主要从静力学方程的角度，说明 分析参数问题 分别分析了刚度矩阵、位移矩阵、载荷矩阵有可能带来失真现象的各种因素以及相应的后果，结合 实例给 出了具体的解决办法 关键词：管道应力； CaesaIJ5．1； 静力学方程； 误差分析 中图分类号：rQ055．8 1 文献标识码 ：A 文章编号：1009—3281(2011)05-0044-04 BriefDiscussion ofSimulation ofDistortionPhenomenon byUsingStaticsAnalysis ZHOU Jun-uring， LIXiao-uring (ChinaYuclearPou’erPlan＆DesignResearchInstitute，Beijing 100094．China) Abstract： Exampledwith soflwal’CAESAR I1whi iswidd)usedinpipingstressanalysis，severaltypedistortionproblemsexisted instaticanalysiscalculationforpipingwerestatedinthisarticle，thatwereproblem ofanalyticalparameters，problem ofworkingcondi— tioncombinationand}Jroblem ()fsimplMtyanddispositioninUSeofthesoftware．Basedonstaticequations，inthisarticle，theanalyti— calparameterswereexplaine{I． 、era]factors，includingstiffnessmah’ix，displacementmatrixandloadmatrix，whichresultindistor— tion，wereanalyzed．lhen，withpracticalexample，theinethodtosolvetheproblem waspresented． Keywords： stressesinpiping；CeasarII5 1；static：equation；erroranalysis 当前，安全在工程设计 中越来越受重视 ，而管道 应到位移矩阵中；而总体刚度矩阵相对 比较复杂，影 应力分析对重要管线的安全运行起着至关重要的作 响因素较多，管径、壁厚、弹性模量、走向、约束，以及 用 。随着有限元软件的普及， 需要很好 的力学背 约束点的刚度都有关系。这些参数的设置误差，或 景，也可以很方便地对感兴趣的管线进行应力分析； 者简化不当都会对结果产生影响，有时候这些简化 然而，对软件 的过度依赖，往往对结果中一些 “病 是在合理范围之内，有时候却会对结果造成颠覆性 态”现象不明就里或者肓目信赖 ，这给装置的安全 的改变 ，下面举几个常见的例子。 运行埋下了隐患。本文将系统的介绍这些误差的根 1．1 关于载荷矩阵模拟的失真 源以及相应的解决方法。 (1)在大管道支 吊中，支