CAESARII工况编辑器

CAESARII4.30版中新载荷工况编辑器的使用CAESARII4.30版中的载荷工况编辑器进行了重大的改进。

这些改进使载荷工况的定义简化，数据输出现代化和增加了分析功能。

修改后的载何工况编辑器的对话框示于如下图中。

在图中被修改的区域被用数字指出和在下面各节中加以解释。

1区：在软件的旧版本中，对话框的左边部份换成了便于应用的“应力类型”。

（“应力类型”决定了在求解模块中使用什么样的应力方程。

）用户可以或者拖拽“应力类型”进入载荷工况或者以缩写型式人为输入。

按照4.30版，每一种载荷工况的“应力类型”都可从“下拉菜单”中选择。

简单地点击灰色的“应力类型”框便将“下拉菜单”激活。

2区：在软件的旧版本中，载荷工况的代数组合能够在各种平台上组合；位移，力或者应力的平台。

这点在对话框的右边部份由DS指出位移平台，FR 指出力的平台和ST指出应力平台。

在4.30版本中，这种“连接平台”的观念已经是过时了，而是被一种“输出型式指示器”所代替。

一种特殊载荷工况所要求的输出型式可以在选择载荷工况条中加以规，它的对话框示于下面的图中。

3区：“载荷工况选择”条在 4.30版本中是新增的。

点击该条便出现附加载荷工况控制器。

这些新的控制器示于下面的图中。

4区：任何载荷工况成份都可以由数字扩程器产生。

这个意思是说安全因子能够在载荷平台上产生，用以替代输入。

载荷工况名：这个灰色列可以用来定义一个特殊的载荷工况。

例如，你可以输入一个名字如“”OPERATING+COLD SPRING”(运行＋冷紧)”来代替“W＋T1＋P1＋F1”所表达的功能。

输出状态：该灰色行被用于指定是或者不是将一个特殊载荷工况输出以便进行观看。

“免除”设置容许由输出处理器将中间的和设计的载荷工况略去，即处理器荷化输出的观察和评定。

输出型式：当“输出状态”处的载荷工况被设置为“保持”时，该灰色行所指定的输出即为有效的。

所以对一种典型的运行工况而言，这个设置应指定为“位移/力”，当是一个典型的膨胀工况时应当仅仅是“应力”。

使用这些设置，对于运行工况应力将是无效的，而当是膨胀工况时，位移、力和约束载荷都将是有效的。

组合方法：旧版的CAESARII使用一种“代数的”组合方法在位移或者力的平台上来组合载荷工况，而且当在应力平台上组合载荷工况时是一种“绝对值”或“按比例”的组合方法。

[B31规范要求使用“代数的”组合（例如见ASME B31.3的319.2.3节）以便观看位移应力。

在B31管道系统的观察中当为了观看位移应力时建议用户继续使用该代数组合方法。

]按照上述的讨论，这种“平台”观念现在已经落伍了，已经被“输出状态”和“输出型式”的设置所取代。

然而，有一些例子说明当需要控制所使用的组合方法的时候，除“代数”的和“按比例”的以外也还存在其它一些方法。

在4.30版中这些附加的组合方法是“绝对值”，“均方根”（平方和的方根），“最小”，“最大”，“带符号最小”和“带符号最大。

”在正确地使用这些选项基础上形成的文件可以在CAESARII的文件中找到，也可以通过在线帮助得到。

然而，还是用一个实例来说明这些新的功能的使用方法。

假设我们必须对一个地震事件用静态分析方法来分析一个模型（使用单一的线性边界条件）。

（一个对称的，简单的模型图示于下面）对于这个地震事件，针对X，Y和Z的每一个方向指定一个“G载荷”。

这些载荷分别定义为U1，U2和U3，如下图所示。

为了检验偶然的应力以及评定系统中的约束程序要求一个适当的地址，定义如下载荷工况。

使用新的载荷工况编辑器，这些被定义的载荷工况如上表所示。

这些载荷工况是在相关的二个对话框定义出来的，用图显示如下。

上图是一个普通的载荷工况编辑器的屏幕。

然而要注意，载荷工况应力型式现在是从每一个给定的载荷工况的“下拉菜单”中选定的。

在上面的图中该下拉菜单中的最后一个工况被显示为有效。

上面的屏幕是熟悉的因为它与CAESARII的旧版本相同。

有二点明显的差别是“应力型式下拉菜单”和载荷组合工况的设置。

让我们来看上面例题中的载荷工况6CAESARII旧版本中工况6的列表为DS1－DS2。

而在4.30版中，相同的载荷工况列表为L1－L2组合方法和输出形式（以前是组合平台）是根据第二个载荷工况定义对话框来定义的，图示如下。

第二个对话框是由4.30版的先进的载荷工况控制器提供的。

首先要注意，载荷工况可以人为的赋名――这些名字是用户规定的。

第二，“输出状态”行对每一种载荷工况提供二种设置。

在本文中，“保持”的意思是从载荷工况取的数据在输出处理器中为了观察是有效的，而“免除”的意思是从载荷工况取的数据为了观察是无效的。

“免除”的设置典型的应用是“构成载荷工况”，这种工况只是用来构成其它的工况。

“输出形式”行指出在输出处理器中什么形式的数据对于进行观察是有效的（假定“输出状态设置是“保持”）。

设置载荷工况为“位移/力/应力”意思是位移,力（和约束载荷）和应力在输出平台上观察是有效的。

设置载荷工况为“位移/力”意思是只有位移和力（和约束载荷）在输出平台上观察是有效的。

这种是典型B31.1/B31.3运行工况（OPE）的优先设置，在这里应力结果与规范无关并且是使用最少的。

相反的，载荷工况设置为“应力”意思是在输出平台上观察只有应力是有效的。

这种设置对典型的B31.1/B31.3的热胀工况是最佳的设置，在这里只有应力范围是需要的。

对于这种工况位移和力也被列为是典型很少应用的。

对话框中最后一个横条“组合方法”定义每一种组合载荷工况，该组合方法被用于早先的CAESARII4.30版本中，组合载荷工况在位移或力的平台上用代数方法进行组合。

在应力平台上被组合的载荷工况是用按比例的方法。

对于4.30版本，用户有全部的组合方法可以应用。

另外，该组合方法也被扩展到包括绝对值，均方根，最小，最大，带符号最小和带符号最大。

了解静态载荷编辑器新功能的最好方式是通过上述的实例来进行。

实例的载荷工况详细情况如下：载荷工况3、4和5是一个单一的地震载荷（方向）。

这些载荷工况都是独自地提供最少量的参数，它们的存在只是作为构成工况而存在。

载荷工况6是标准的膨胀载荷工况，它是由工况2和工况1的峰值位移应力范围定义的。

在CAESARII的旧版本中这种载荷工况要用DS1－DS2来表示。

载荷工况7是由载荷工况3、4和5计算的平方和开方根构成的组合工况（旧版本的CAESARII不能形成这种计算）。

这种载荷工况输出三个方向地震载荷的综合效应。

载荷工况8是一种由运行工况与组合地震工况相加构成的组合工况。

这种组合是从其中每一种成份的载荷工况中取绝对值相加（CAESARII的旧版本不能完成这种计算）。

这种载荷工况输出约束载荷“热”态下的绝对值。

载荷工况9是由持续载荷工况与组合地震工况相加构成的一种组合工况。

这种组合是从每一种载荷工况的成员中取绝对值相加（CAESARII的旧版本不能完成这种计算）。

这种载荷工况办理出“冷”态下的约束载荷。

这种工况也是依照要求满足“持续＋偶然“的规范方程的附属工况。

[CAESARII旧版本是在应力平台上以ST2＋ST7来构成这种规范所要求的计算的。

]载荷工况10是由工况8和工况9取最大的结果构成的一种组合工况。

由每一种工况值的绝对值来定义所要使用的最大值（CAESARII旧版本不能完成这个计算）。

这种载荷工况输出约束载荷的“最大值”。

对于这项特殊的任务由3、4、5和7工况载荷构成的简要计算结果示于如下的图中。

类似地，由载荷工况1、2和7构成的输入到工况8和9中的简要结果示于如下的图中。

最后，由工况8、9和10构成的简要计算结果以规定的最大值给出并示于如下的图中。

在生产环境下对于实际的任务，我们可以使用这些新载荷工况的更为先进的功能。

在这个简单的实例中，载荷工况3、4、5和7是兴趣最小的――这些恰恰是构成载荷工况。

另外，我们没有注意在运行工况下的应力，而且我们也没注意膨胀工况下的位移和应力。

我们可以在静态载荷编辑器的“载荷工况选择”条中将这些消除。

下面的图示出作出这些修改后对话框。

在分析计算运行时使用这样设置的载荷其输出结果的菜单按下图所示那样被定义。

在这里我们看到在载荷编辑器中被设置为“免除”的载荷工况在输出平台上被标示出“无效”。

我们不能看到这些载荷工况的数据。

这是一份大为简化了的报告并且需要解释为什么这些工况的应力是不重要的。

另外一个较容易解释结果的选项是“用户规定载荷工况名”。

这些由用户规定的载荷名由选择“载荷工况名”选项从“选项”菜单，或者点击工具条中的载荷工况名图标而被显示出来。

激活这些选项修改菜单，这些示于如下图中。

现在我们来看一下工况1和2（运行和持续），工况1、2、8、9和10（运行，持续，热＋地震，冷＋地震和最大值）工况的约束载荷，以及工况2、6和9的应力（持续，膨胀和偶然）的结果输出。

在显示中的后面一些工况中我们可看到新的“符合规范”的报告的优点。

该报告如下图所示。

为了帮助追踪了解被设置的载荷工况和组合工况的情况，新的“载荷工况”报告是很有用的。

该报告详细地列出了载荷工况的成员，用户规定的名字，输出状态和组合的方法。

一个载荷工况报告的实例示于下图。

上面的实例列举了所施加的偶然载荷的基本处理方法。

上面的载荷工况对于大多数要求而言是足够的。

然而，通过改进这些载荷工况可以更加详细地研究该系统的行为。

例如，考虑将设置的载荷工况定义为如下的两个图所示那样。

注意在第1张图中，4#载荷工况对U2向量提供一个0.667的比例因子。

如果要求的话，比例因子可以提供给任何载荷工况的成员。

在第2张图中，地震载荷在7#载荷工况中规定用SRSS方法进行组合。

由于规定了这个工况它由运行和持续载荷工况进行组合（加或减）得到对“热”态和“冷”态条件下最小和最大约束载荷。

这四个条件按载荷工况8至11所示来确定。

12#载荷工况要求从载荷工况8至11中获得“带符号的最大值”。

类似地，13#载荷工况要求从载荷工况8至11中获得“带符号的最小值。

”这二种载荷工况的差别是得出在地震事件中出现的约束载荷的极限值。

一个相类似的比例因子被提供给一个“冷弹性”状态。

如果“冷弹性”是合使用“温度方法”模拟（见T2向量），那么比例因子2/3便可以在载荷工况的平台上被提供，同时可排除作二个任务的必要。

这个静态载荷编辑器提供了比旧版软件多很多的功能。

通过了解载荷工况的用途，大量的系统评定能够通过软件定义和执行。

CAESARII的未来版本甚至可以看到用载荷工况和它们成员的设置和迭加进行的处理有更大的增强。