[发明专利]一种用于工程实际问题的管道应力评定的辅助图形方法有效
申请号: | 201210521222.9 | 申请日: | 2012-12-06 |
公开(公告)号: | CN103020442A | 公开(公告)日: | 2013-04-03 |
发明(设计)人: | 刘树斌 | 申请(专利权)人: | 中国核电工程有限公司 |
主分类号: | G06F19/00 | 分类号: | G06F19/00 |
代理公司: | 北京天悦专利代理事务所(普通合伙) 11311 | 代理人: | 田明;任晓航 |
地址: | 100840 北*** | 国省代码: | 北京;11 |
权利要求书: | 查看更多 | 说明书: | 查看更多 |
摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 用于 工程 实际问题 管道 应力 评定 辅助 图形 方法 | ||
技术领域
本发明涉及管道应力分析计算技术,具体涉及一种用于工程实际问题的管道应力评定的辅助图形方法。
背景技术
目前的管道计算通常都采用有限单元法用梁单元计算完成,其应力输出方法很多。但管道计算的结果与一般有限元应力结果不同,主要区别在于管道计算的规范规定决定了其计算应力不是均匀分布的。见下面计算公式:
这只是一个计算公式,实际工程中的计算公式很多,但其形式基本一致。等号右端两项分别是内压引起的应力和管道弯矩引起的应力,MA是弯矩,Z是截面系数,i是应力集中系数,它与焊接类型或管道部件有关,对于角焊缝规范规定其值等于2.1。规范还规定0.75*i要大于1.0。因为这个原因通用的有限单元法程序无法快速、完整的处理工程管道问题。公式中P为内压,DO为管道外径,tn为壁厚,Sh是许用应力。
目前的管道专用程序可以显示各种图形,其结果也是最终计算应力,或者计算应力与许用应力的比值。对于考虑与不考虑应力集中的结果,即系数i的影响,目前没有适用的方法将其显示出来。程序用户无法对管道内的应力有深刻的理解,从而在解决管道应力问题时,对问题的认识作到快速、准确、有效比较困难。
现在的计算机速度和容量对于管道题目都不再是问题,可以把计算单元划分的非常细,由此可以看到一些以前看不到的情况。因而还可以得到一些更加深入的信息内容。
下面先对计算过程中的各种数据给与介绍。程序直接计算出的是没有考虑应力集中的结果,称之为名义应力,乘以应力集中系数后得到的是实际应力。实际应力等于名义应力乘以应力集中系数,如下:
Sr=Sc*i
而工程中关心的计算结果是计算应力与许用应力的比值,通常规范中规定的评定条件是:
Sr<Sa 或R0=Sr/Sa<1.0
其中,
Sr是考虑了应力集中后的真实应力;
Sc是名义应力或管道程序中间的计算应力;
i为应力集中系数;
Sa是给定的许用应力值;
R0是评定应力比,即计算得到的真实应力Sr与许用值Sa的比值。
再定义R1=Sc/Sa R2=R0-R1
R1是名义应力比,即计算得到的名义应力Sc与许用值Sa的比值;
R2是应力比差值,即考虑应力集中与不考虑应力集中的应力比的差值。
发明内容
本发明的目的是针对工程实际情况,提供一种管道应力评定的辅助图形方法,为用户提供更多的更有深度的计算信息内容输出,帮助用户对计算结果有更加深入的理解。
本发明的技术方案如下:一种用于工程实际问题的管道应力评定的辅助图形方法,包括如下步骤:
(1)将管道在长度方向上进行精细划分,得到若干个计算结点;
(2)对每个结点进行有限元计算和应力计算,计算中区分没有乘以应力集中系数的应力值Sc以及乘以应力集中系数后的实际应力值Sr;
(3)计算没有乘以应力集中系数的名义应力比R1=Sc/Sa,以及乘以应力集中系数后的评定应力比R0=Sr/Sa,其中,Sa为给定的许用应力;得到考虑应力集中与不考虑应力集中的应力比的差值R2=R0-R1;
(4)采用二维或三维图形显示的方式分别显示名义应力比R1和应力比的差值R2。
进一步,如上所述的用于工程实际问题的管道应力评定的辅助图形方法,步骤(1)中将管道在长度方向上划分时,结点的间隔小于等于1mm。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于中国核电工程有限公司,未经中国核电工程有限公司许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201210521222.9/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。
- 上一篇:组合式搅拌振动恒温加热水浴装置
- 下一篇:一种操作便捷的高精度电移液器
- 同类专利
- 专利分类
G06F 电数字数据处理
G06F19-00 专门适用于特定应用的数字计算或数据处理的设备或方法
G06F19-10 .生物信息学,即计算分子生物学中的遗传或蛋白质相关的数据处理方法或系统
G06F19-12 ..用于系统生物学的建模或仿真,例如:概率模型或动态模型,遗传基因管理网络,蛋白质交互作用网络或新陈代谢作用网络
G06F19-14 ..用于发展或进化的,例如:进化的保存区域决定或进化树结构
G06F19-16 ..用于分子结构的,例如:结构排序,结构或功能关系,蛋白质折叠,结构域拓扑,用结构数据的药靶,涉及二维或三维结构的
G06F19-18 ..用于功能性基因组学或蛋白质组学的,例如:基因型–表型关联,不均衡连接,种群遗传学,结合位置鉴定,变异发生,基因型或染色体组的注释,蛋白质相互作用或蛋白质核酸的相互作用