ベンド応力集中係数メモ (Bend SIF Scratchpad) - CAESAR II - ヘルプ

配管系入力 (Piping Input) メニュー: 環境設定 (Environment) > ベンド節点のSIF表示 (Review SIFs at Bend Nodes)

入力ツール (Input Tools) ツールバー: ベンド応力集中係数メモ (Bend SIF Scratchpad)

節点の選択 (Node Selection) ダイアログ、次に ベンドのSIF表示 (Review Bend SIF's) ダイアログを表示します。異なる規格でのベンド設定の応力集中係数 (SIF) を計算できます。

節点の選択 (Node Selection) ダイアログ

節点を選択するオプションを設定します。

表示するベンド節点番号の入力 (Enter bend Node Number to be reviewed)

応力集中係数を評価したい節点番号を指定します。

OK

ベンドのSIF表示 (Review Bend SIF's) ダイアログを表示します。

ベンドのSIF表示 (Review Bend SIF's) ダイアログ

ベンドの SIF を表示するオプションを設定します。

節点 (Node)

節点番号を表示します。

ベンド半径 (Bend Radius)

ベンド半径を表示します。CAESAR II では、デフォルトでベンド半径はロングとみなされます。この値はユーザーによって上書きできます。リストからの選択も可能です。

一般的な単位 (ユーザーの単位系による):

• in

• mm

• cm

Long

ロングのベンド半径を示します。半径は公称径の 1.5倍となります。

Short

ショートのベンド半径を示します。半径は公称配管径と同じになります。

3D

3D ベンドを示します。半径は公称径の 3倍となります。

5D

5D ベンドを示します。半径は公称径の 5倍となります。

ベンド種類 (Bend Type)

ベンドの種類を指定します。

ほとんどの配管規格が、接続するフランジ継手の数を参照するように規定しています: 1 - 片フランジ継手 (Single Flange) および 2 - 両フランジ継手 (Double Flange). ベンドの両側において径の 2倍以内に剛体がある場合にはベンドの変形をかなり妨げるため、フランジ接合として扱ってください。ベンドにフランジがない場合、種類 (Type) の値を指定しないでください。

BS 7159 あるいは UKOOA規格を用いて繊維強化プラスチック (FRP) 管を設計する場合、この入力欄は、材料の積層の種類を入力してください。積層の種類は ベンドのフレキシビリティと応力集中係数を計算するときに用いられます。

1 - CSM (チョップドストランドマット)

チョップドストランドマット (CSM) と、内外表面層に補強繊維の入った製品

2 - VM & Woven Roving

チョップドストランドマット (CSM) と、内外表面層をウォブンロビングした (ストランドを、さらに所定の番手になるように数10本引き揃えて束にした) 製品

3 - CSM & Multi-Filament

チョップドストランドマット (CSM) と、内外表面層を複数のフィラメントロビングした製品

ISO 14692 2005 では 3 - CSM & Multi-Filament のみが表示されます。

ISO 14692 2017 では 1 - ハンドレイ (Hand Lay) のみが表示されます。詳細hあ、ハンドレイ (Hand Lay) を参照してください。ベンド角 (Bend Angle)

ベンド角度を表示します。

継手厚さ (Fitting Thickness)

ベンドの肉厚が取合い管の肉厚と異なる場合にベンドの肉厚を指定します。入力したベンドの厚さが取合いの直管の厚さより厚い場合には、ベンド内径は取合いの直管の内径よりも小さいものとします。

一般的な単位 (ユーザーの単位系による):

• in

• mm

• cm

CAESAR II 応力計算における断面係数の計算では、規格の通りに取合いの直管の数値を使います。

管の肉厚は SIF の計算とたわみ係数の計算に使われます。公称厚さ Tn が決まり、断面の平均半径が決まれば、たわみ係数 (h) が次のようになります:

h = (Tn)(R) / (r2)

Tn = ベンドあるいは継手の厚さ

R = ベンド半径

r = 取合いの直管の平均半径

= (OD - WT) / 2

OD = 取合いの直管の外径

WT = 取合いの直管の肉厚

ほとんどの規格では、継手の実際厚さを Tn としており、取合いの直管の厚さを断面の平均半径 WT としています。さらに詳しい個々の規格での 2つの肉厚の使い分けは次のとおりです:

ベンドの継手の厚さ (FTG) は、剛性マトリックスの計算では常に管厚さとして使われます。ベンド応力計算では常に取合い直管の厚さ (WT) が使われることに注意してください。

マイター カット数 (Number of Miter Cuts)

マイターベンドであればそのカット数を指定します。ソフトウェアはこの値で幅の狭いマイターか、幅の広いマイターかをチェックします。幅の広いマイターでカット数が 1より大きければ、ベンドは n個のシングルカットの幅の広いマイターに分割するように推奨します。ここで、n はベンドのカット数の合計です。カット数とベンド半径は SIF とたわみ係数を計算するのに必要で、B31規格で定義されています。ベンド半径とマイター間隔は次のような関係にあります:

幅の狭いマイター

R = S / (2 tan θ )

q = Bend Angle / (2 n), ここで n = マイターカット数

幅の広いマイター

R = r2 (1.0 + cot q) / 2.0

r2 = (ri + ro) / 2.0

θ = ベンド角度 / 2.0

シーム溶接 (Seam Weld)

ベンドがシーム溶接であることを示します。

B31.3

配管規格が B31.3 である場合、シーム溶接 (Seam Welded) チェックボックスで、ベンドの Wl ボックスをアクティブにします。Wl ボックスは、溶接強度低減係数 (weld strength reduction factor) で、ベンド要素の最小肉厚を計算するために用いられます。

B31.3 Chapter IX

使用しません。

IGE/TD/12

押出しエルボ製作とは対照的に、溶接エルボ製作についての応力集中係数を IGE/TD/12 に従って計算します。このオプションは、IGE/TD/12 の場合のみ有効です。

取り合い配管 OD (Matching Pipe OD)

取り合い配管の外径を指定します。これは、断面の平均半径を算出するときに用いられます:

r2 = (OD - WT) / 2

OD = 入力された外径 (Outside Diameter)

WT = 取り付ける管の肉厚 (Wall Thickness)

B31.3 (1993) 規格では、取り合いの配管の平均半径として r2 が定義されています。

取り合い配管厚さ (Matching Pipe Thk)

取り合い配管の肉厚を指定します。腐れ代は減算しないでください。すべてのSIF計算では腐れ代を無視します。肉厚は配管規格に定義されているように平均半径 (r2) 計算に用いられます。

縦弾性係数 (Elastic Modulus)

EC、E1からE9の縦弾性係数を指定します。この値は圧力効果の影響計算に用います。

圧力 (Pressure)

PMax、P1 から P9、PHydro 、none のいずれかから圧力を指定します。この値は圧力効果の影響計算に用います。.

ベンドの面内SIF (Bend In-Plane SIF)

ベンドの面内SIFを表示します。

ベンドの面外SIF (Bend Out-of-Plane SIF)

ベンドの面外SIFを表示します。

面内たわみ係数 (In-Plane Flexibility Factor)

ベンドの面内たわみ係数を表示します。

面外たわみ係数 (Out-of-Plane Flexibility Factor)

ベンドの面外たわみ係数を表示します。

圧力応力乗数 (Pressure Stress Multiplier)

マイターベンドの圧力応力を増加する係数を表示します。このオプションは ISO-14692 2005規格にのみ表示されます。

たわみ性特徴 (Flexibility Characteristic)

管の係数を表示します。

再計算 (Recalculate)

異なるデータセットを入力した後の SIF を表示します。ユーザーが入力データを変更した場合、 CAESAR II では CAESAR II モデルにデータを反映することができます。