Workbench管道二次应力计算
正文共： 1712字 17图 预计阅读时间： 5分钟
根据管道相关标准规范的要求，压力管道通常需要进行应力校核，包括一次应力校核和二次应力校核，一次应力主要用于评价管道跨距是否满足要求，二次应力主要用于评价热膨胀是否得到足够吸收；常用的管道应力校核软件有Caesar II、SYS PIPE等，这些软件基本是根据标准规范（如ASME、RCCM）等量身定制的，通过软件直接求得规范应力，然后和许用应力进行对比，评定管道应力是否处于安全范围。 另外注意的是，这些软件都是针对管系开展计算，作为强大的ANSYS软件，好像没有这些软件的定制化功能，特别是当采用梁单元时，没法直接考虑到应力集中，亦即规范里面提到的应力增强因子SIF无法直接求得。而另一方面，采用实体单元时，倒无需考虑SIF，因为ANSYS直接计算了应力集中结果。这句话怎么理解呢，比如采用三维模型计算带弯头的管道应力，弯头处的应力计算值已经包含了应力集中的结果；而用线体模型时，弯头处就没法直接考虑到应力集中了。但是Caesar II 这里管系计算软件，却根据规范的SIF计算方法植入了计算程序，这样就可以获得整个管系的应力（包括集中应力）。之前我们用ANSYS WORKBENCH平台尝试做了一个简单的管道一次应力计算，今天，我们继续做一个二次应力的计算案例。
一段L型管道，臂长8m，直径219mm，弯头的中心半径305mm，管道壁厚8.17mm的钢管，两端固定。管道密度7830kg/m3，弹性模量E=203GPa，泊松比0.3，评价线胀系数0.0000115，管道内压0.5MPa，温度102℃。
根据ASME B31.1的规定，一次应力校核公式如下： 理论公式计算引用田野老师的Caesar II培训案例的结果，该管道在固定端的二次应力为15.3377MPa，同时田野老师的案例中，弯头位置的二次应力Caesar II计算结果为35.7517MPa，位于弯头中间节点19处（此处根据直管应力乘以SIF而得）。
Workbench二次应力计算，参考了Caesar II的计算方法，二次应力等于操作工况OPE减去持续工况SUS。 著作权归作者所有，欢迎分享，未经许可，不得转载
首次发布时间：2023-07-05
最近编辑：1年前
