PV Elite 典型问题精解系列之 24 – 运输鞍座

      卧式容器受到风和地震产生的轴向和横向载荷，并可能叠加地震或是运输时的垂直加速度，这让事情变得复杂。

      标准中的鞍座是一个理想的力学模型，筒体被当成施加了均布载荷的梁模型，NB/T 47042 和 ASME Ⅷ-2 中，只考虑了双鞍座，而 EN 13445 虽然可以计算多鞍座，却仍然只能考虑对称分布的鞍座。

      因为梁模型的原因，诸如卧式容器的偏心载荷（如快开门打开时的载荷）我们都无法考虑，又比如，像上次在青岛线下培训时提到的，鞍座对椭圆封头产生的膜应力确实可以计算，但如果锥体附近的鞍座呢？Ls如何取值？膜应力如何考虑？对不起，不一定这事有多复杂或者，是压根就没有人研究过应用什么样的公式。什么？国标 NB/T 一本书解决所有问题？实际上它的计算，缺项更多得多。

       况且，标准规范也好，软件也罢，其实都是 bug 叠着 bug，就像我们的设计文件，可能也很难有人可以说类似一套设计文件的错误能控制在10个以内这种话。。。

      所以，不是软件或是标准弱鸡，而是传统的力学计算能解决的问题非常有限，就像我们确实可以说现代医学连个感冒都搞不定，实在垃圾，但那又如何呢，当前我们这种机械行业的小分支，连绘图都还停留在30年前水平，被整个机械行业嗤之以鼻。(不信可以翻翻文章  设计图纸的未来形态  中的评论)

      对于软件公司来说，特别是 PV Elite 这种用户数量庞大的，抄标准，抄行业大佬的书，哪怕书上错的，也要将错就错，是避免争议的最好的办法。

      既然这么大的不确定性，很多时候第一反应会说有限元先进，–有限元也不是电视机，也需要时间去学习，犯错的几率甚至更高。再说了，也不是人人有条件，有时甚至不是有限元大神有多牛，而是99%的人没他们那个闲工夫，光是画图或杂事就耗光了所有力气。

      所以之前提到的一个话题：能算吗，这里提到的一些问题一致困扰着很多人，而很多人选择来困扰我，经常回答这些问题也耗光了我的力气(或者脾气)，因为软件本质是一个大号的计算器，它提供了圆筒计算，你就能当量弯头，它提供了压力下的强度/刚度计算，你就能把外载荷当量成压力叠加进去。但就有人说，我买了电视机还要了解它的工作原理？

      类似的争执没有太多必要，工程应用比看电视复杂太多，这也是工程师值钱而整天躺着看电视的人不值钱的原因吧。

      回到正题，鞍座的讨论，光是在公众号上(见文章最后)就已经非常多的长篇大论了。

如下三个框分别是V23,V25,V27三个版本的软件报告：

 

                                  图9

      V23 的 gloading 与 V27 的结果一致，同样是因为 Fl 计算时是否需要将重量力分配到每个鞍座，造成 V25 与 V23&V27 的结果相差 3 倍，这是可能是软件或 MOSS 的 bug，但要弄清楚这一点，将是漫长的拉锯式的沟通。

      更何况，通常有固定鞍座和滑动鞍座，“按理” 说 Fl 不会分配到滑动鞍座。

      当然，一个不太建议的做法，如果一定要让纵向力分配到每个鞍座，当图 11 中的 Fwl 控制 Q 值的情况下，可以考虑将 Fl 手动改掉，或者直接应用 V26版本的计算(不含SP2)

                                          图10

 

最后看看 Saddle load 和 最终 Q 值:

 

 

如下三个框分别是V23,V25,V27三个版本的软件报告：

 

                              图11

  

     V23 的 gloading 中 saddle load 见上述公式1，

      V25 和 V27 中，saddle load = 重量力/3 = 5521.8/3 = 1840.7。

     所以此时软件在 V23 的 gloading 中，将垂直加速度应用到了 Saddle load 中，而 V25 和 V27 则将垂直力和水平力（即轴向力、横向力）放到一起取大值。

      基本的考虑大概仍然是， V23 的 gloading 是用于操作工况的计算，所以垂直力无条件叠加到重量力中。而运输工况计算中，则无需考虑垂直力和水平力同时作用。但是，如果要叠加垂直力和水平力，软件也提供了另一个选项：

      这个选项的意思是，设备在海浪中起舞时，旋转(水平)跳跃(垂直)会不会同时发生呢？

 

      与水平力相同的是，垂直力同样是因为 Fsl 计算时是否需要将重量力分配到每个鞍座，造成 V25 与 V23&V27 的结果相差 3 倍。      

                                                      图13