中南电力设计院李小同高工的问题

uesoft

优易公司：

最近在校审支吊架设计时，对程序设计弹簧支吊架中，弹簧预压值、冷位移、热位移及安装高度、冷态高度、然态高度等关系产生疑问，请帮助分析解释一下：

举例来说：某弹簧吊架，形式为单拉杆、水平管道长管夹、梁底吊架。应力计算成果为：安装荷载：-31130N，工作荷载：-32917N，结构荷载：-49375N，冷态位移：ΔX=0，ΔY=0，ΔZ＝-12，热态位移ΔX＝97，ΔY＝13，ΔZ＝-4，（Z轴向上）。弹簧预压值63mm（即相对压缩值为28mm），选择弹簧号为114。支吊架设计图中设计标高43.950m，冷态标高43.938m，热态标高43.934m。弹簧安装长度（含预压值）为508mm（即弹簧最小长度480＋预压值28=508mm）。

从安装荷载、工作荷载，预压值和热位移的关系看，并查弹簧系列选用表，弹簧预压值是仅考虑热位移的结果，即安装时，荷载-31130N，对应相对压缩值为28mm。加上热位移向下4mm，即热态荷载-32917N，对应相对压缩值为32mm。
但从安装图的安装、冷态、热态标高，以及弹簧长度、弹簧预压值和冷热位移的关系来看，安装标高为43.950m时，弹簧预压28mm，当冷态位移向下12mm后，冷态标高为43.938m，当热态再向下位移4mm后，热态标高为43.934m。即从这几个标高关系看，弹簧在安装完成后还会随冷态、热态位移而变型压缩。因此其压缩量会是安装预压值、冷态位移、热态位移的向量和。对于本吊架来说，弹簧的总压缩量为28+12+4＝44mm。大于按弹簧系列选型计算表中最大压缩量40mm。
查其他所有弹簧支吊架，优易设计的弹簧预压值计算，均是不考虑冷位移的。这个现象是否可能造成弹簧预压值过大，使得弹簧工作时偏离计算工作荷载太多？或者使得弹簧被完全压到底而失去作用？我感觉应改成在计算预压值时，将冷位移考虑进来？
希望得到你们的指教。介绍弹簧预压值的计算原则和思路。

中南电力设计院 发电工程分公司

机务二室 李小同

2008.07.29

uesoft

有关于支吊架弹簧预压值计算的疑问，希望得到你们的回复！

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lixiaotong

2008-07-29

lixiaotong@csepdi.com

uesoft

“即从这几个标高关系看，弹簧在安装完成后还会随冷态、热态位移而变型压缩。因此其压缩量会是安装预压值、冷态位移、热态位移的向量和。”

上面这句话值得商榷。

[此贴子已经被作者于2008-7-30 10:42:13编辑过]

uesoft

请参考

http://www.uesoft.com/forum.php?mod=viewthread&tid=2969&extra=page%3D2

uesoft

以下是引用uesoft在2008-7-30 9:57:00的发言：

优易公司：

支吊架设计图中设计标高43.950m，冷态标高13.938m，热态标高43.934m。

......

安装标高为43.950m时，弹簧预压28mm，当冷态位移向下12mm后，冷态标高为43.938m，当热态再向下位移4mm后，热态标高为43.934m。即从这几个标高关系看，弹簧在安装完成后还会随冷态、热态位移而变型压缩。因此其压缩量会是安装预压值、冷态位移、热态位移的向量和。对于本吊架来说，弹簧的总压缩量为28+12+4＝44mm。大于按弹簧系列选型计算表中最大压缩量40mm。

......

以上推导错误的根源在于：

设计标高并不是安装标高。冷态标高才是安装标高。热位移=热态坐标-冷态坐标。

只有根据以上公式才能获得正确的计算结果。所有的管道应力分析软件都是这样计算弹簧的，CAESARII如此，AutoPSA也是如此。

[此贴子已经被作者于2008-7-30 19:37:40编辑过]

对给出的说明，我认为还是有疑义的。因为：
一，在图面中生成的几个标高名称分别为“安装标高、冷态标高和热态标高”，而非“设计标高、冷态标高（安装标高）和热态标高”。即从名称含义看，与您的解释是不符的。因此使人误解。
二，如我之前提出的，各标高及吊杆长度的计算，均是按照设计标高（即图面标注的安装标高）来计算的，因此，从图面理解，该安装标高其实是设计标高。因此使人误解。
所以，建议将程序中生成的图面标高名称依次改为：设计标高、安装标高、热态标高。且将吊杆长度改为按照安装标高（即冷态标高）来计算。

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lixiaotong

2008-08-05

uesoft

以下是引用客人(220.168.*.*)在2008-8-6 8:34:00的发言：

一，在图面中生成的几个标高名称分别为“安装标高、冷态标高和热态标高”，而非“设计标高、冷态标高（安装标高）和热态标高”。即从名称含义看，与您的解释是不符的。因此使人误解。
二，如我之前提出的，各标高及吊杆长度的计算，均是按照设计标高（即图面标注的安装标高）来计算的，因此，从图面理解，该安装标高其实是设计标高。因此使人误解。
所以，建议将程序中生成的图面标高名称依次改为：设计标高、安装标高、热态标高。且将吊杆长度改为按照安装标高（即冷态标高）来计算。

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lixiaotong

2008-08-05

李工的建议是很有道理的、正确的。如果各院意见达成一致，我们即可修改程序。若我们按您的意见改，尽管您的意见是正确的，正确意见被认识需要一个过程，某些院没有认识到您的正确意见，不同意按您的建议修改，又要我们按他们的意见改回去，就不太好办，要做很多解释工作。我们现在的做法，兼顾了传统做法，只要大家明白我们实际的计算过程就可以了。

wooxiongbin

设计标高到底是不是安装标高啊？
我的软件生成的图，管部标高是： 安装 冷态 热态  表格中是设计 安装 工作 ，同样的中国字“安装”为什么不是一个意思，让人费解！
请问lixiaotong 高工 ：管部标一个数据的话，是不是应该标设计标高？同时设计标高也理解为安装标高啊！

uesoft

  2015年2月21日修改了AutoPHS代码，现在采用AutoPSA EXP(膨胀工况)、 CASEARII EXP(膨胀工况)位移作为弹簧选型热位移，即 热位移=热态位移-冷态位移，之前采用AutoPSA OPE(运行工况)、CASEARII OPE(运行工况)作为弹簧选型热位移。