一种管道仿真题目应力结果的展示方法和装置制造方法及图纸

本申请公开了一种管道仿真题目应力结果的展示方法和装置，包括：获取管道的设计参数，再根据设计参数利用有限元模型计算得到管道中各节点的第一弯矩MX、第二弯矩MY、第三弯矩MZ，并根据第一弯矩MX、第二弯矩MY、第三弯矩MZ计算出各节点的理论应力，然后利用预设规范要求确定各节点的许用应力S或许用应力强度Sm、各节点的应力集中系数i或应力指数，再根据应力集中系数i或应力指数，计算得到各节点的规范应力，最后绘制管道的结构单线图、许用应力曲线、理论应力曲线和规范应力线段。本申请实施例的管道仿真题目应力结果的展示方法和装置，通过准确地计算许用应力，能够直观、清晰、明确地显示管道的应力分布情况。明确地显示管道的应力分布情况。明确地显示管道的应力分布情况。

【技术实现步骤摘要】
一种管道仿真题目应力结果的展示方法和装置


[0001]本申请涉及工程管道力学计算
，尤其涉及一种管道仿真题目应力结果的展示方法和装置。

技术介绍

[0002]通常，力学计算项目要求计算结构的变形、应变、应力和反力等参数。然而，工程管道因其特殊性而无法直接计算应力。在实际工程中，针对管道这一结构的应力计算工作是相对巨大的题目，因为管道的直径不仅可以是几十毫米、几百毫米，也经常出现上千毫米的情况，并且管道的长度普遍为几十米、上百米。此外，管道的支撑类型复杂多变，包括弹簧、刚性支架、阻尼器等。目前，针对此类支撑结构的模拟只能采用工程中的近似方法，无法建立详细的计算模型，进而无法通过有限单元法进行详细的计算工作。另外，由于工程管道的制造安装过程没有非常精密的机加工步骤，所以在工厂直接大规模生产的管道将会使得管道参数存在一定误差，同时现场的焊接工作会进一步造成参数误差。
[0003]目前，国际上的管道力学计算程序都是用梁单元来模拟管道，得到各个管道位置的弯矩MX，MY，MZ以及管道内压P，然后再根据规范要求计算得到规范应力。在计算过程中，第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管道仿真题目应力结果的展示方法，其特征在于，包括：获取管道的设计参数，所述设计参数包括抗弯模量Z、管道外径D、壁厚t和管道内压P；根据所述设计参数利用有限元模型计算得到管道中各节点的第一弯矩MX、第二弯矩MY、第三弯矩MZ，并根据所述第一弯矩MX、所述第二弯矩MY、所述第三弯矩MZ计算出所述各节点的理论应力；利用预设规范要求确定所述各节点的许用应力S或许用应力强度Sm、所述各节点的应力集中系数i或应力指数，所述应力指数包括第一应力指数B、第二应力指数C、第三应力指数K；根据所述应力集中系数i或所述应力指数，计算得到所述各节点的规范应力；绘制所述管道的结构单线图、许用应力曲线、理论应力曲线和规范应力线段。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用预设规范要求确定所述各节点的许用应力S，包括：判断所述管道的温度是否超过预设温度；如果未超过预设温度，则根据第一映射表确定所述各节点的许用应力S；如果超过所述预设温度，则基于所述管道的运行工况级别和节点是否为焊缝点来确定所述各节点的许用应力S。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述管道的运行工况级别和节点是否为焊缝点来确定所述各节点的许用应力S，包括：判断所述管道的运行工况级别是否为第一级工况；如果所述管道的运行工况级别为第一级工况，则判断管道是否满足第一预设条件，如果满足第一预设条件，则进一步判断是否满足第二预设条件，如果满足第二预设条件，则根据第一预设规则确定所述各节点的许用应力S，如果不满足第二预设条件，则根据所述第一预设规则和寿命系数确定所述各节点的许用应力S；如果不满足第一预设条件，则进一步判断运行持续时间是否小于1小时，如果小于一小时，则根据所述第一预设规则和寿命系数确定所述各节点的许用应力S，如果不小于一小时，则进一步判断所述管道的运行工况级别是否为第二级工况；如果所述管道的运行工况级别为第二级工况，则判断管道是否满足第二预设条件，如果满足第二预设条件，则进一步判断是否满足第一预设条件，如果满足第一预设条件，则根据第一预设规则确定所述各节点的许用应力S，如果不满足第一预设条件，则根据所述第一预设规则和寿命系数确定所述各节点的许用应力S；如果不满足第二预设条件，则进一步判断运行持续时间是否小于1小时，如果小于一小时，则根据所述第一预设规则和寿命系数确定所述各节点的许用应力S，如果不小于一小时，则进一步判断管道的运行工况级别是否为第三级工况；如果所述管道的运行工况级别为第三级工况，则进一步判断运行持续时间是否小于1小时，如果小于一小时，则根据所述第一预设规则和寿命系数确定所述各节点的许用应力S，如果不小于一小时，则判断所述管道的节点是否为焊缝点；如果所述管道的节点不为焊缝点，则基于所述第一映射表确定节点的许用应力S；如果所述管道的节点为焊缝点，则基于所述第一映射表和焊接系数确定节点的许用应力S。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一预设条件为第一级工况评定点的材料温度Ti的总持续时间ti与Ti对应的最大允许持续时间tid之比小于0.9，所述第二预设条件为第二级工况载荷循环次数不超过25次，且第二级工况的运行持续时间不大于25小时，且最高温度不大于第二预设规则中的材料最高允许温度Te。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，绘制所述管道的结构单线图、许用应力曲线、理论应力曲线和规范应力线段，包括：获取所述管道的各节点的坐标信息；根据所述坐标信息确定绘制所述管道的结构单线图的第一缩放系数fact1；根据所述第一缩放系数fact1绘制所述管道的结构单线图。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，绘制所述管道的结构单线图、许用应力曲线、理论应力曲线和规范应力线段，包括：确定绘制所述许用应力曲线、所述理论应力曲线和所述规范应力线段的第二缩放系数fact2；根据所述第二缩放系数fact2在对应所述管道的结构单线图的每个对应位置上绘制所述许用应力曲线、所述理论应力曲线和所述规范应力线段。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在绘制所述管道的结构单线图、许用应力曲线、理论应力曲线和规范应力线段之后，还包括：根据所述管道结构单线图、所述许用...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘树斌，刘诗华，刘嘉一，刘宝君，马琴，白国宇，周航，高齐乐，王诗阳，刘健，阚一鸣，
申请(专利权)人：中国核电工程有限公司，
类型：发明
国别省市：