CAESAR II 基本约束形式.pptx

2023/2/20带初始位移的固支带初始位移的固支直接输入“Displacement”中相关参数，不要再次定义“Restraint”对于有位移的固支，要确保节点的6个自由度都输入了数值（即使是0）。当在位移矢量上固定某一个自由度时，应同时分析其余自由度的位移状态，确保边界条件是正确的。第2页/共39页第1页/共39页2023/2/20柔性固支柔性固支对于非刚性的固支，应分别考虑各自由度的刚度，定义6个约束，如图所示：第3页/共39页第2页/共39页2023/2/20有初始位移的柔性固支 要模拟有初始位移的柔性固支，用户需按照下列的要求去做：使用6个柔性约束。将4个约束放在一个单元数据表中，其余两个放在另一个单元数据表中。在六个约束的每一个中均定义一个唯一的关联节点（CNODE）。所有的6个约束使用同一个关联节点。指定关联节点的位移。参照下图的设置。第4页/共39页第3页/共39页2023/2/20有初始位移的柔性固支定义6个约束6个自由度使用同一个关联节点（Cnode）。在这个关联节点号上定义初始位移。参考右图的设置。第5页/共39页第4页/共39页2023/2/20柔性管嘴（柔性管嘴（给定初始位移给定初始位移）模拟柔性管嘴时，用户需按照下面的要求来做：1.在所建立的管单元，其一侧端点为管嘴节点。2.不要设置这点的任何约束。3.不要设置这点的初始位移。4.激活柔性管嘴选项“Nozzle”。5.在相连单元定义容器一侧节点号及其初始位移6.在Nozzle中设置管嘴节点与容器节点关联。第6页/共39页第5页/共39页2023/2/20柔性管嘴（柔性管嘴（WRC 297）第7页/共39页第6页/共39页2023/2/20柔性管嘴（柔性管嘴（WRC 297）CAESARII自动插入约束，并根据用户输入的管嘴/容器数据计算管嘴柔性，包括平动、环向、周向柔性。用户可在错误检查程序 中查看其柔性计算值。第8页/共39页第7页/共39页2023/2/20有完整模型的柔性管嘴有完整模型的柔性管嘴用户也可以不输入初始位移，而将容器按管道单元创建。按照下面的方法来模拟包含完整容器模型的柔性管嘴：在管嘴数据表中定义一个容器节点。在管嘴数据表定义的容器节点和容器中心线之间建立一个刚性单元（240-340）。刚性单元的外径应接近于容器外径，刚性单元的重量为0。用管单元来模拟实际的容器长度（340-345）。容器的外径和壁厚应尽可能精确的模拟。用一个固支来模拟容器的固支点（容器基座）。第9页/共39页第8页/共39页2023/2/20有完整模型的柔性管嘴有完整模型的柔性管嘴第10页/共39页第9页/共39页2023/2/20有完整模型的柔性管嘴有完整模型的柔性管嘴第11页/共39页第10页/共39页2023/2/20双向约束双向约束双向约束是沿着作用线作用在两个方向的约束，通常大多数约束都是双向约束。CNode是关联节点。如不填，则没有别的单元节点与这个约束关联。如果输入CNode，所指定的Cnode单元与当前节点（Node）具有相同的约束形式，且同步发生作用。在空间上，这两点可以位于同一几何位置，也可以是相互独立的，程序默认两点位于同一位置，即关联之后，Cnode所在单元被强制抓取到Node所在位置上。如果定义了间隙值，则在管道碰到约束之前允许有一段自由运动的距离。间隙是一段长度，因此它总是正值。例如，定义+Y约束，Gap=5in.，则管道在碰到其下方的刚性支架之前，允许有5in的自由运动距离。第12页/共39页第11页/共39页2023/2/20双向约束（平动）双向约束（平动）约束沿着正向和负向两个方向作用。双向约束的摩擦是作用于约束作用线的垂直方向上。双向约束也可以定义间隙值。第13页/共39页第12页/共39页2023/2/20双向约束（转动）与双向平动约束类似。可定义转动间隙、摩擦。第14页/共39页第13页/共39页2023/2/20单向约束单向约束 单向约束上的符号给出了自由运动的方向。例如：+Y约束就是可在正Y方向自由运动，而沿负Y方向不能运动。单向约束可定义沿正向、负向或斜轴上的自由运动。允许多个单向约束在同一节点上叠加。可以使用关联节点功能。可以定义间隙和摩擦。第15页/共39页第14页/共39页2023/2/20单向约束单向约束第16页/共39页第15页/共39页2023/2/20导向导向无论是否定义间隙，导向都是双向约束。导向支架可与关联节点（CNode）配合使用。导向支架可使用单向约束的叠加或者在约束类型下拉菜单中选择Guide来定义。导向约束作用线永远垂直于当前单元所在轴线方向垂直管道的导向约束将同时具有X和Z两个方向上的支撑。第17页/共39页第16页/共39页2023/2/20导向导向第18页/共39页第17页/共39页2023/2/20限位限位限位架是沿着管子轴线作用的单向或双向约束。单向约束的符号指明了在这点上可以自由运动的方向。限位架/单向约束可以使用间隙。间隙是一段长度，因此总是正值。间隙的方向沿着约束作用线并通过约束符号来定义。任何限位架模型都可以使用关联节点（CNode）。限位架可以使用约束类型LIM来定义（也可使用单向约束及其叠加来定义）。第19页/共39页第18页/共39页2023/2/20限位限位第20页/共39页第19页/共39页2023/2/20限位限位第21页/共39页第20页/共39页2023/2/20窗口（穿墙管道）用两个有间隙的与管子轴线正交的双向约束来模拟等间隙窗口。用四个有间隙的垂直于管子轴线的单向约束了模拟不等间隙窗口。间隙总是正值。第22页/共39页第21页/共39页2023/2/20窗口（穿墙管道）第23页/共39页第22页/共39页2023/2/20约束沉降 模型采用一个有初始位移的单向约束来模拟沉降。初始位移仅存在Y方向上的分量。这个沉降在工况编辑器中以位移载荷D表示。沉降位移需要与关联节点联合使用。第24页/共39页第23页/共39页2023/2/20约束的沉降约束的沉降第25页/共39页第24页/共39页2023/2/20斜双向约束 方向矢量或方向余弦可用来定义约束作用方向。方向余弦可在约束类型右边添加括号进行设置。一定注意所输入的方向参数只是对约束方向有作用，而与管道方向无关。第26页/共39页第25页/共39页2023/2/20斜双向约束第27页/共39页第26页/共39页2023/2/20弯头处的约束弯头处的约束线性和/或非线性约束可以作用在弯头曲线上的任意位置。弯头曲线上的点与管系上的其它任何点一样。用户可以在弯头曲线的任一角度处定义节点，但最多能定义3个节点，并且各个点之间的角度差应大于5。约束可定义在这些节点的任何一个上。第28页/共39页第27页/共39页2023/2/20弯头处的约束弯头处的约束第29页/共39页第28页/共39页2023/2/20双线性约束 根据约束类型输入框可知双线性约束有2个刚度数据。当输入一个双线性弹簧时，约束区域将发生如下变化：Stif变为K1，即初始刚度；Gap变为K2，即屈服刚度；Mu变为Fy，即屈服载荷。双线性约束经常用来模拟可以计算出土壤极限承载能力的土壤支撑。用户必须输入屈服刚度（K2）和屈服载荷（Fy）。初始刚度（K1）可以不输，程序将假设一个刚性初始刚度。必要时屈服刚度可取负值。某些海底管线阻力试验表明：在达到极限载荷时，位移继续增大，承载能力下降。第30页/共39页第29页/共39页2023/2/20双线性约束双线性约束第31页/共39页第30页/共39页2023/2/20双线性约束双线性约束第32页/共39页第31页/共39页2023/2/20各种复杂的约束形式各种复杂的约束形式第33页/共39页第32页/共39页2023/2/20水平弹簧的使用水平弹簧的使用第34页/共39页第33页/共39页2023/2/20减震弹簧的使用减震弹簧的使用第35页/共39页第34页/共39页2023/2/20减震弹簧的使用减震弹簧的使用第36页/共39页第35页/共39页2023/2/20吊杆约束的使用吊杆约束的使用第37页/共39页第36页/共39页2023/2/20可以运动弹簧支座的使用可以运动弹簧支座的使用第38页/共39页第37页/共39页2023/2/20可以运动弹簧支座的使用可以运动弹簧支座的使用第39页/共39页第38页/共39页2023/2/20AECsoft感谢您的观赏！第39页/共39页