PV Elite 典型问题精解系列之 25 – 平台包角及平盖连接系数

Q

平台包角是如何控制,并影响迎风面积的?为何起始角度0,终止角度350,平台迎风面积只算了单侧?

PV Elite 典型问题精解系列之 25 - 平台包角及平盖连接系数

 

     最近有行业大佬的公众号提到了这个事,这里只是再掰细了说说。

     可以只看黄色底纹的文字,控制在一百字,不要说看不完!!!

 

    1. 如果只是为了满足强度计算:

    一句话概括:直接看 1.3 和 1.4 两条内容

 

    1.1 迎风面积的计算方法

    常用做法有很多种,通常就是高度*宽度,如下图第一个选项。

PV Elite 典型问题精解系列之 25 - 平台包角及平盖连接系数
    1.2 Cf 系数
    上面两个图中都有一个 Cf 系数,大约是平台的网格结构会造成风速和风向发生变化,形成湍流,造成更大的风推力,但通常不考虑。
 
   1.3 平台双侧迎风还是单侧迎风:
    判定方法也很简单粗暴,包角0~179.99度,单侧迎风,包角180.01度,双侧迎风。
    例,上述1.2*1.5米的平台,单侧计算迎风面积1200*1500=1.8E6,两侧迎风面积2*1.8E6 。
 
    1.4 用户定义迎风面积
    在如下位置勾选,将上述1.3条手算得到的迎风面积填入即可。
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     至此完成,可以满足准确计算要求。

 

 

 

    2. 如果要准确建模,事情就更复杂一些

    有时考虑模型转化 3D,2D 图形,导出到 DE 软件对模型二次加工,导出到 CADWorx 配管,有时需要用 PVE 来检查干涉情况,甚至有时需要满足强迫症校审的与图纸严格符合的要求的话:

    那就得理一理平台定位,以及它的包角如何控制。

    一句话概括:注意观察模型显示的包角是否符合,不符合则把起止角度对调。整圈平台可能是 0 度包角,也可能是 360 包角,显示都一样,通过观察迎风面积来识别。

 

    2.1 对于平台包角的起止方向,软件的两套判断逻辑。

    一套是全局 0 度方位,以及顺时针和逆时针方向,这会涉及到接管、Clip、Weight、支座、吊耳的方位。

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     DE 中有同样的设置 :   

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     另一套是平台的起止方向,只有一个方向,也就是逆时针,如下图:

PV Elite 典型问题精解系列之 25 - 平台包角及平盖连接系数
 
     两套逻辑如何融合呢?
     例1,如下图1,全局设置为顺时针,平台永远逆时针,两套方向逻辑是相反的,所以,
     起 180 度终 200 度,实际包角=180 – 200 + 360 = 340 度
     例 2, 如下图 3,全局设置为逆时针,平台永远逆时针,两套方向逻辑是相同的,所以,
      起 180 度终 200 度,实际包角=200-180=20 度
     例 3, 极端情况下,如下图 1,顺 + 逆的配合

     起 0.01 度终 359.99 度,实际包角 = 0.01 – 359.99 + 360 = 0.02 度

     例 4,如下图 1,顺 + 逆的配合
     起 0 度终 360 度,实际包角 = 0 – 360 + 360 = 0 度
     
    可以看到,例 4 的平台实际创建了一个寂寞,0 度包角的平台虽然不可能存在,但软件仍然按单侧迎风面积考虑。
    所以对于全局顺时针的情况,整圈平台我们应该输入起 360 终 0 度,而不是 起 0 终 360 度
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     2.2 现在,我们回到软件中,看图说话

     先将视图切换到俯视:

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        如下图,现在全局方向是逆时针,现在是 逆 + 逆 的组合。
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        平台输入 0 ~ 350,软件显示如下:
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包角为 350 度,迎风面积为两侧,3.6E6 m㎡

        现在把全局方向改为顺时针,现在是 顺 + 逆 的组合。

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        软件弹出如下提示:软件的全局方向跟当前设备不一致,是否需要将设备的方向与软件的全局方向匹配。
         此处一定要点选 是,否则只是新建模型会按修改后的方向,但该模型的全局方向仍然是 逆时针。
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       再来看看平台输入 0 ~ 350 时的显示:

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      包角为 10 度,迎风面积为单侧,1.8E6 m㎡
Q

为什么同样的程序, V26 开孔补强计算合格,V27 开孔计算不通过了?

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    这是一个平盖开孔的计算模型。

    1. 初步对比下来,Ar 和 A1 面积差异比较大。过程略。

    2. 进一步对比 Ar 和 A1 面积,发现 tr 差异较大。过程略。

    3. 再对比发现 tr 计算中的平盖连接系数 C factor 差异较大。

 

     上述三步完全不知道如何核查的,这个事情也就没必要研究了,因为必然是无谓的精力消耗。当然又会有人说我买了电视机为什么要知道显像管原理,我买了软件为什么要知道 A1 和 Ar 是什么东东。。。

 

 

     一句话概括:注意观察 平盖连接系数 c 值,最好手动核算一下,不要过分依赖软件。

 

     平盖连接系数 C factor 是什么?是平盖连接可靠度的一个经验系数?

     V27以前,平盖的 C 值是需要手动输入的。为什么程序没有自动判定呢?

     — 我们可以看看 Figure UG-34 ,有点头皮发麻?

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      其实关键倒不在于参数有多少,判定有多复杂,而是软件得为平盖计算提供多少输入项,才能判断出 c 值?耗费精力输入这么多,跟手动判断 C 值哪个来得更快?

      可能有人会说,为什么 SW6 可以自动判断而 PV Elite 做不到?

      — 实际上至少 GB/T 150-2024 出来以前的 SW6 的版本, C 值的自动判断并不准确,只是没什么人在意而已。 

      

      有多复杂?可以简单看看 b-2 型 和 c 型连接的 C 值判定。

      b-2 型连接,需要先判定 m 值,m 值是筒体需要的厚度除以名义厚度,表征了筒体的“剩余强度”,有时有的模型只包含平盖,不创建筒体,此时 c 值该如何判定?

      c 型连接,需要判定 r 值,拐弯足够大时,平盖可以相对薄一些。但 图中的 r=3t 要求,这个 t 是计算厚度(此处强烈怀疑是 ASME 编写错误)!我要先知道计算厚度,才能得到 c 值,然后再把 c 值代入 t 的计算中,两个变量如何求得最小需要的厚度?只能迭代了。

      同样的原因,d 值也需要迭代才能得到,此时变成 3 个变量。计算过程将变得异常复杂。

       这也是不建议大家用 c 型连接的一个重要原因 

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    V27 修正了一些 c 值的推荐值,我们可以看到 V26 和 V27 的帮助文档的变化:

PV Elite 典型问题精解系列之 25 - 平台包角及平盖连接系数

V27 已经可以识别表征筒体“剩余强度” 的 m 值,并自动进行计算,这在V26是不具备的。

如下图,虽然平盖参数输入界面无法识别筒体的 m 值,但实际计算采用了 0.33 m来计算平盖厚度。

PV Elite 典型问题精解系列之 25 - 平台包角及平盖连接系数

 

     如果从 V26 到 V27 从未手工介入填写 c 值,此时 c 值就默默地从 0.2 变了0.33,最终平盖的计算厚度变了,开孔补强的面积也变了,什么都变了。。。

 

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