CAESARII管道应力分析简版使用手册

目录版权所有翻印必究北京市艾思弗计算机软件技术有限公司1目录第一章程序功能及性能简介…………………………………1第二章程序安装………………………………………………2第三章调用程序………………………………………………6第四章建立模型………………………………………………8第五章静力计算………………………………………………22第六章静力计算结果…………………………………………30CAESARII-管道应力分析简版使用手册北京市艾思弗计算机软件技术有限责任公司2程序功能及性能简介程序功能及性能简介程序功能及性能简介程序功能及性能简介从静力学角度而言，CAESARII具备如下计算功能：
涉及所有静力荷载，如管道自重、内外压力、温度、附加位移、预拉伸（冷紧）、沉陷、集中荷载。
分类计算荷载，结果可以相互叠加。
可根据WRC297计算设备嘴子的刚度。
准确模拟各种形式的波纹膨胀节。
提供多种设计规范，如：ANSIB31.1、ANSIB31.3
可根据WRC107计算设备嘴子应力条件。
可验算设备嘴子受力条件。
可计算风荷载、地震荷载。
钢结构可与管道系统混合计算。CAESARII软件还具备相当优良的使用性能，突出表现在输入输出方面。工具条菜单输入采用全屏幕填表方式，辅以求助信息、编辑命令和图形显示，使用户感到十分方便。输出方面也很具特点，融入许多编辑命令，诸如翻页、查找、打印等，图形显示直观明了。CAESARII软件具备这样的性能就使得用户无需掌握太多DOS命令，也不必死记程序操作步骤和数据输入格式。该程序在解题能力方面没有严格限制，只须保证有足够的外存容量。CAESARII软件的配置要求：
IntelPentiumProcessor
MincrosoftWindows95，98，NT4.0或更高）操作系统
32MB内存（推荐）
76MB硬盘空间
CD-ROM驱动器注：CAESARII软件要求800X600分辨率（使用小字体）或1024X768分辨率（使用大字体）。CAESARII-管道应力分析简版使用手册北京市艾思弗计算机软件技术有限责任公司3第一章第一章第一章第一章程序安装程序安装程序安装程序安装安装程序需要MicrosoftWin98，Win2000或以上的操作环境。具体安装步骤如下：1把装有CAESARII软件的CD盘放入CD-ROM驱动器中，安装程序将自动开始。如果这样的话，用户可跳过第2步。如果安装程序不能自动开始，用户应该手动完成以下的步骤。2单击开始开始开始开始————设置设置设置设置————控制面板控制面板控制面板控制面板。从控制面板中选择添加添加添加添加/删除程序删除程序删除程序删除程序，出现添加/删除程序对话框，然后点击安装安装安装安装，开始安装程序。接着提示用户选择目录一安装CAESARII，也可通过选择Browse来改变安装目录。3单击下一步下一步下一步下一步，用户选择安装类型。缺省的选项为“安全安装”建议多数用户使用这个选项。4单击下一步下一步下一步下一步，用户选择语言类型。5单击下一步下一步下一步下一步，用户选择定义程序快捷方式的文件夹。6单击下一步下一步下一步下一步，用户定义所使用的ESL颜色。7单击下一步下一步下一步下一步，CAESARII安装开始。一旦安装完成后，CAESARII将进行CRC检查，以证实所有的文件已经正确释放安装。CAESARII-管道应力分析简版使用手册北京市艾思弗计算机软件技术有限责任公司4第二章第二章第二章第二章调用程序调用程序调用程序调用程序以CAESARII程序已被装入硬盘CAESAR子目录的情况下，用户调用该程序的步骤如下：1点击任务栏的开始按纽。2指向程序，显示所有可用的程序。根据设置不同，也许需要搜索多级菜单。3当看到CAESARII时，单击CAESARII软件从而启动CAESARII软件，屏幕显示CAESARII程序主菜单，如图3—1所示。图3—1CAESARIIMainMenr注：双击CAESARII快捷键（但必须注意此快捷键是CAESARII目录下的C2.exe文件），也可启动CAESARII软件。新文件管道模型结构模型动态分析配置加密锁打开文件埋地管静态分析静态结果材料帮助CAESARII-管道应力分析简版使用手册北京市艾思弗计算机软件技术有限责任公司5用户可以从菜单中选择文件File），输入数据Input），分析类型Analysis），输出结果Output）等菜单。所有的CAESARII分析都要求输入一个文件名，以便数据的输入，模型的分析和对所定义的文件的输出绍果进行分析。文件名用File菜单来定义，具体操作方法如下：用户开始一个新的分析时，选择File菜单中的New（或者单击New图标），输入一个文件名和文件名所在的路径如图3—2所示。为了快速进入程序，用户应该输入文件名，然后选择PipingInput图3—2NewJobNameSpecification注意：选择File菜单中的Open（或都单击Open图标）表明用户用一个对话框来选择已存在的文件。经常使用的文件也可以从File菜单中的“MostRecentlyUsed”中选择。选择一个文件名并不能打开该文件，它仅表示可以对该文件进行输入，分析，结果评价或进行其它的操作，但是用户仍需从菜单中选择这些操作。CAESARII-管道应力分析简版使用手册北京市艾思弗计算机软件技术有限责任公司6第三章第三章第三章第三章建立模型建立模型建立模型建立模型1111总总总总述述述述管道系统静力分析需要将诸如计算条件（温度、压力等）、管子材料特性（杨氏弹性模量、线膨胀系数、基本许用应力等）、管子尺寸（直径、壁厚、长度）空间走向、约束方式等作为基本数据输入。这些数据沿管道有所变化，在发生变化的地方设立节点，这样，整个管系被划分成许多单元，每个单元由两个节点组成。CAESARII4.0采用逐个单元输入的方法，单元的输入以填表的方式完成，该表格在程序中称为Spreadsheet，一个单元对应一页Spreadsheet。调出Spreadsheet的具体操作步骤是：1进入CAESARII主菜单，定义文件名（作法见第三章）。2选择主菜单Input中的Piping，Piping-Input表格式输入菜单—Spreadsheet形式如4—1所示。图4—1PipingInputSpreadsheet注意：在选择Input之前应留意主菜单上的Currentjobname是否是所要编辑的文件，执行jobname选择项可更换当前文件。CAESARII-管道应力分析简版使用手册北京市艾思弗计算机软件技术有限责任公司7其中栏内提示符含义：From当前单元起始节点To当前单元终止节点DX当前单元在X方向上的投影DY当前单元在Y方向上的投影DZ当前单元在Z方向上的投影Offsets当前单元是否有偏差值，有则双击，然后输入有关数据Diameter当前单元管子直径Wt/Sch当前单元管子壁厚Corrosion当前单元管子腐蚀裕量InsulThk当前单元保温层厚度Temp1当前单元第一个计算温度Temp2当前单元第二个计算温度Temp3当前单元第三个计算温度Pressure1当前单元第一个计算压力Pressure2当前单元第二个计算压力Bend当前单元终止节点是否有弯管，有则双击，然后在现弯管定义栏Rigid当前单元是否是刚性元件，是则双击，然后出现刚性元件定义栏ExpansionJoint当前单元是否是波纹膨胀节，是则双击，然后出现波纹膨胀节定义栏当前单元终止节点是否有应力增强件或三通，有则双击，然后出现SIF&Tees应力增强件或三通定义栏Restraints是否有约束，有则双击，然后出现约束定义栏Displacements是否有位移荷载，有则双击，然后出现位移荷载定义栏Hangers是否有弹簧支吊架，有则双击，然后出现弹簧支吊架定义栏Nozzles是否有管嘴，有则双击，然后出现管嘴定义栏Forces/Moments是否有集中荷载，有则双击，然后出现集中荷载定义栏UniformLoads是否有分布荷载，有则双击，然后出现分布荷载定义栏Wind是否有风荷载，有则双击，然后出现风荷载定义栏Material当前单元材料序号AllowableStress是否输入当前单元基本许用应力，是则双击，然后出现许用应力定义栏ElasticModulus当前单元杨氏弹性模量Poisson'sRatio当前单元泊松比PipeDensity当前单元管子质量密度FluidDensity当前单元管内流体质量密度Insulation当前单元隔温层质量密度文件加密批运算插入单元整体坐标节点增量显示输入列表运算删除单元搜索节点结束循环显示距离CAESARII-管道应力分析简版使用手册北京市艾思弗计算机软件技术有限责任公司8膨胀节库弹簧设计标准弯管SIF包括管文件画图继续阀门法兰库标题分支SIF特殊选项包括结构文件上一个按PageUp和PageDown键可上翻或下翻动Spreadsheet1111.1.1.1.1安装温度安装温度安装温度安装温度程序中安装温度的缺省值是21℃。此值可以修改，具体操作方法是：1.在Spreadsheet下，点击Kaux菜单下的SpecialExecutionParameters，调出SpecialExecutionParameters子菜单。2.移动光标至AmbientTemperature处，键入新安装温度。1.21.21.21.2计算温度计算温度计算温度计算温度CAESARII软件允许定义三种计算温度，在Spreadsheet的Temp1，Temp2，Temp3处输入，此处也可输入安装温度至计算温度和膨胀率。1.31.31.31.3计算压力计算压力计算压力计算压力CAESARII软件允许定义两种计算压力，在Spreadsheet的Pressure处输入。可以考虑布尔登压力效应BourdonPressureEffects），具体操作步骤是：1.在Spreadsheet下，点击Kaux菜单下的SpecialExecutionParameters，调出SpecialExecutionParameters子菜单。2.移动光标至ActivateBourdon后填1或21.41.41.41.4管内流体密度管内流体密度管内流体密度管内流体密度输入此值是为了计入流体的质量。当存在气液两相流体时，应输入平均密度。在Spreadsheet的FluidDensity处输入。1.51.51.51.5腐蚀裕量腐蚀裕量腐蚀裕量腐蚀裕量CAESARII认为腐蚀量降低管道承受持续荷载的能力，而并不啬管道柔性。此值在Spreadsheet的Corrosion处输入。1.61.61.61.6保温层保温层保温层保温层对保温层，输入厚度和质量密度，在Spreadsheet的Insul和Insulation处输入。CAESARII-管道应力分析简版使用手册北京市艾思弗计算机软件技术有限责任公司91.71.71.71.7管材特性管材特性管材特性管材特性管材特性包括杨氏弹性模量，泊松比，线膨胀系数，质量密度以及基本许用应力。CAESARII有多种材料的数据库，常用的八种材料是：1-LOWCARBONSTEEL低碳钢2-HIGHCARBONSTEEL高碳钢3-CARBONMOLYSTEEL碳钼钢4-LOWCHROMEMOLYSTEEL低铬钼钢5-MEDCHROMEMOLYSTEEL中铬钼钢6-AUSTENITICSTAINLESSSTEEL奥氏体不锈钢7-STRAIGHTCHROMIUMSTEEL纯铬钢8-TYPE310STAINLESSSTEEL310型不锈钢选用某种材料时，在Spreadsheet的Material处输入序号，杨氏弹性模量、泊松比、线膨胀系数、质量密度随之相应确定。在Spreadsheet的AllowableStress处双击出现基本许用应力输入栏如图4—2所示。图4—2AllowableStressCAESARII-管道