[下载]管道应力分析软件CAESARII、GLIF、组合单元法比较.txt

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[下载]管道应力分析软件CAESARII

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4. 组合单元法、CAESAR II 4.4和GLIF静力计算结果实例比较
在我们比较组合单元法和CAESAR II 4.1静力计算结果时，我们发现当管道温度较高、管系较复杂、管系结构较柔软时，组合单元法静力计算程序计算结果与CAESAR II 4.1计算结果在垂直方向热位移存在较大差别。另外，其他电力设计院试用了CAESAR II应力计算程序以后，也发现存在其它问题，COADE公司声明在CAESAR II 4.4中已针对存在的问题作了修改。
为了弄清楚CAESAR II 4.4改进后计算结果与组合单元法和GLIF差异性，我们又比较了组合单元法、CAESAR II 4.4和GLIF静力计算结果，以下是沁北工程热段管道三个程序计算结果的比较。
沁北工程热段管道工作温度566°C，设计温度576°C，设计压力5.42Mpa。管系模型中没有设置固定及约束，弹性吊架较多，管系模型比较柔软。
表 1 垂直方向热位移比较表
节点号 9 10 11 28 29 30 31 25
组合单元法(mm) -233 -167 -31 2 -35 -14 -4 -50
GLIF(mm) -239 -179 -35 -2 -39 -13 3 -27
CAESAR II(mm) -277 -263 -161 -132 -157 -93 -47 -153
续表 1 垂直方向热位移比较表
节点号 19 18 24 23 26 21 20 17
组合单元法(mm) -38 34 86 33 -9 -88 -143 -79
GLIF(mm) -26 -7 9 4 -5 -18 -37 -22
CAESAR II(mm) -134 -62 1 -11 -130 -95 -145 -80
表 2 垂直方向冷位移比较表
节点号 9 10 11 28 29 30 31 25
组合单元法(mm) 0 0 0 0 0 0 0 0
GLIF(mm) -51 -112 -144 -137 -120 -72 -32 -158
CAESAR II(mm) -13 -28 -33 -29 -26 -20 -15 -41
续表 2 垂直方向冷位移比较表
节点号 19 18 24 23 26 21 20 17
组合单元法(mm) 0 0 0 0 0 0 0 0
GLIF(mm) -190 -190 -183 -145 -141 -60 -10 0
CAESAR II(mm) -58 -58 -58 -55 -31 -27 -5 0
表 3 接口推力比较表
Fx (N) Fy(N) Fz(N) Mx (N.m) My (N.m) Mz (N.m)
再热器出口（101点） 组合单元法 5131 8993 435 -85361 73219 4496
GLIF 3642 8064 -2211 -100431 37403 -30882
CAESAR II 4174 11748 -4311 -147193 88920 -59602
再热器出口
（102点） 组合单元法 4861 4122 -3652 -48713 -95361 82193
GLIF 428 1777 -14089 -21186 -19384 -14472
CAESAR II 5808 5360 -7175 -94487 -97528 80979
中联门入口
（115点） 组合单元法 -31453 30282 9845 64053 15757 -148261
GLIF -16816 32531 -29361 -41465 -161495 -250735
CAESAR II -46594 47762 -68615 -43438 -301946 -325966
中联门入口
（116点） 组合单元法 676 -39862 33416 -110151 217094 219530
GLIF -18998 -36811 17668 -180209 139673 134209
CAESAR II 7421 -58820 41244 -260830 169303 255610
注：以上表格数据CAESAR II和GLIF为热态吊零法结果，组合单元法为冷态吊零法结果。

通过以上比较分析可知，组合单元法和GLIF在大部分吊点垂直方向热位移相差较少，在局部也存在较大热位移差别，见表1。因GLIF为热态调零，故GLIF存在冷态位移。
CAESAR II与GLIF在垂直方向热位移和冷态位移都存在较大差别， 见表1、表2。它与GLIF垂直方向热位移相差较大的吊点，也恰恰在垂直方向存在较大冷态位移，见表2。
从以上比较我们也可以看出，组合单元法、CAESAR II和GLIF在水平方向热位移也各不相同；组合单元法、CAESAR II和GLIF接口推力也各不相同。
另外，真对于不同类型的机组和不同系统的管道，我们比较了组合单元法静力计算程序和CAESARII的静力计算结果。其中包括：印度2X210MW机组的主汽、冷段及高旁管道，热段及低旁管道；伊拉克工程4X300MW机组的主汽、冷段及高旁；2000年示范电厂石嘴山工程4X300MW机组的高压给水管道，中压给水管道；胜利电厂二期工程2X300MW机组的热段及低旁管道，一段和三段抽汽管道；沁北2X600MW超临界机组的主汽、冷段及高旁管道，热段及低旁管道等。
通过以上的实例比较分析可知，对于温度较低的管道，两种方法的应力计算结果比较接近。对于高温管道，在管系中没有限位、固定和刚性支吊架约束的情况下，两种方法计算的垂直热位移量差别较大，接口推力差别较小；而对于管系中设置了限位、固定和刚性支吊架等类型约束的情况下，两种方法计算的垂直热位移量差别较小，而接口推力差别较大；对于简单的管系，两种方法计算的结果比较接近。

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