CAESAR ii 数据输入及建模要点
caesar ii 数据输入及建模要点
Caesar II 数据输入及建模要点1. 数据输入的重要性数据输入是进行管道分析的第一步，其准确性和完整性对分析结果有着至关重要的影响。
在进行数据输入时，需要特别注意以下几个要点：2. 材料属性在进行管道分析时，需要准确输入管道所用材料的属性，包括材料的屈服强度、弹性模量、泊松比等参数。
这些参数将直接影响到分析结果的准确性，因此需要确保输入的材料属性准确无误。
3. 几何结构管道的几何结构也是进行分析时需要输入的重要参数，包括管道的直径、壁厚、长度等。
这些参数将影响到管道的应力分布、挠曲情况等，因此需要确保输入的几何结构准确无误。
4. 荷载情况在进行分析时，需要考虑管道所受到的各种荷载，包括内压力、外载荷、温度等。
这些荷载将影响到管道的应力情况，因此需要准确输入各种荷载的大小和作用方向。
5. 建模要点在进行管道建模时，需要特别注意以下几个要点：6. 管道支撑管道支撑是管道建模中的重要部分，不仅可以支撑管道本身，还可以影响到管道的应力分布和挠曲情况。
在进行建模时，需要准确设置管道支撑的类型、位置、刚度等参数。
7. 管道约束管道的约束也是建模中的重要部分，它可以限制管道的运动，影响到管道的应力情况。
在进行建模时，需要准确设置管道的约束情况，包括固定约束、弹簧约束、铰链约束等。
8. 单元类型在进行建模时，需要选择合适的单元类型来进行分析。
不同的单元类型适用于不同的分析情况，因此需要根据实际情况选择合适的单元类型。
9. 网格密度在进行建模时，需要确保网格的密度足够细致，以准确反映管道的几何结构和材料特性。
过于稀疏的网格将导致分析结果的不准确性，因此需要注意在进行建模时适当增加网格密度。
数据输入和建模是进行管道分析的重要环节，需要特别注意以上要点，以确保分析结果的准确性和可靠性。
在实际应用中，还需要根据具体情况进行进一步的优化和调整，以获得更为准确的分析结果。
数据输入的准确性和建模的合理性对于管道分析的结果影响深远。
CaesarII应力分析模型设计要点
第一部分支架形式模拟 (2)1.0 普通支架的模拟 (2)1.1 U－band (2)1.2 承重支架 (3)1.3 导向支架 (3)1.4 限位支架 (7)1.5 固定支架 (7)1.6 吊架 (8)1.7 水平拉杆 (8)1.8 弹簧支架模拟 (9)2.0 附塔管道支架的模拟 (11)3.0弯头上支架 (13)4.0 液压阻尼器 (14)5.0 CAESARII可模拟虾米弯，但变径虾米弯不能模拟 (15)第二部分管件的模拟 (15)1.0 法兰和阀门的模拟 (15)2.0 大小头模拟 (17)3.0 安全阀的模拟 (18)4.0 弯头的模拟 (19)5.0 支管连接形式 (20)6.0 膨胀节的模拟 (21)6.1 大拉杆横向型膨胀节 (22)6.2 铰链型膨胀节 (34)第三部分设备模拟 (42)1.0 塔 (42)1.1 板式塔的模拟 (42)1.2 填料塔的模拟 (44)1.3 除了模拟塔体的温度，还需模拟塔裙座的温度 (47)2.0 换热器，再沸器 (48)2.1 换热器模拟也分两种情况 (48)3.0 板式换热器 (51)4.0 空冷器 (52)4.1 空冷器进口管道和出口管道不在同一侧 (52)4.2 空冷器进口管道和出口管道在同一侧 (54)5.0 泵 (56)6.0 压缩机，透平 (58)第四部分管口校核 (59)1.0 WRC107 (59)2.0 Nema 23 (62)3.0 API617 (64)4.0 API610 (65)第五部分工况组合 (68)1.0 地震 (69)2.0 风载 (70)3.0 安全阀起跳工况 (72)4.0 沉降 (74)第一部分支架形式模拟1.0 普通支架的模拟1.1 U－band在CAESAII的输入界面找到restraints选项，并双击打勾，在Node项目，输入该支架位置的节点，在type项填入支架的约束形式，U-band只需在type项中输入X，y用户还需输入支架的摩擦系数Mu，通常规定：钢与钢接触的承重支架摩擦系数输入0.3不锈钢与PTFE板接触的承重支架摩擦系数输入为0.1支架选项中，stif代表支架生根部份的刚度，不输代表无穷大，用户可以把生根部件的刚度输入其中，单位为N/cm1.2 承重支架+Y1.3 导向支架1.3.1 水平管道若导向支架的挡块与管托之间有间隙，可在图中(Gap:)中输入间隙，不输表示导向的间隙为01.3.2 垂直管道 1.3.2.1 四向导向+YX1.3.2.2 单边导向1.4 限位支架1.5 固定支架+Y ZStopperANC1.6 吊架双击restrains选项，承重吊架为＋Yrod，并在len中输入吊杆的摆动的长度1.7 水平拉杆1.8 弹簧支架模拟双击Hangers出现如下图框Node输入支架的节点号Hanger Talbe:选择弹簧的型号，国内项目选择13-Sinopec(China)Avalable Space(neg for can)若该点由弹簧支撑，可以输入一个负的距离，该距离为支称点与弹簧底板之间的距离Allowable load Variation(%):为弹簧的荷载变化率＝（热态载荷－冷态载荷）/热态载荷的绝对值乘以100％，一般弹簧的荷载变化率控制在25％内，但是在一些敏感设备附近，如压缩机，透平管口附近，弹簧的荷载变化率需控制在10％内，这时用户需在此选项中输入10Rigid Support Displacement Criteria:在应力计算中，有时软件自选的弹簧热位移很小，例如1mm左右，在不是敏感设备附近，工程上常用刚性支架来代替弹簧支架，用户可以人为输入刚性支架代替弹簧支架热位移标准，如输入1mm，则若软件算出弹簧的热位移小于1mm，软件就自动将该弹簧代替为刚性支架Max.Allowed Travel Limit:该项定义了可变弹簧最大位移量，若软件算出的热位移量超过该输入值，则软件将自动把可变弹簧替换为恒力弹簧No。
CAESARii数据输入及其建模要点
第一部分支架形式模拟 (2)1.0 普通支架的模拟 (2)1.1 U－band (2)1.2 承重支架 (3)1.3 导向支架 (3)1.4 限位支架 (7)1.5 固定支架 (7)1.6 吊架 (8)1.7 水平拉杆 (8)1.8 弹簧支架模拟 (9)2.0 附塔管道支架的模拟 (11)3.0弯头上支架 (13)4.0 液压阻尼器 (14)5.0 CAESARII可模拟虾米弯，但变径虾米弯不能模拟 (15)第二部分管件的模拟 (15)1.0 法兰和阀门的模拟 (15)2.0 大小头模拟 (17)3.0 安全阀的模拟 (18)4.0 弯头的模拟 (19)5.0 支管连接形式 (20)6.0 膨胀节的模拟 (21)6.1 大拉杆横向型膨胀节 (22)6.2 铰链型膨胀节 (34)第三部分设备模拟 (42)1.0 塔 (42)1.1 板式塔的模拟 (42)1.2 填料塔的模拟 (44)1.3 除了模拟塔体的温度，还需模拟塔裙座的温度 (47)2.0 换热器，再沸器 (48)2.1 换热器模拟也分两种情况 (48)3.0 板式换热器 (51)4.0 空冷器 (52)4.1 空冷器进口管道和出口管道不在同一侧 (52)4.2 空冷器进口管道和出口管道在同一侧 (54)5.0 泵 (56)6.0 压缩机，透平 (58)第四部分管口校核 (59)1.0 WRC107 (59)2.0 Nema 23 (62)3.0 API617 (64)4.0 API610 (65)第五部分工况组合 (68)1.0 地震 (69)2.0 风载 (70)3.0 安全阀起跳工况 (72)4.0 沉降 (74)第一部分支架形式模拟1.0 普通支架的模拟1.1 U－band在CAESAII的输入界面找到restraints选项，并双击打勾，在type项填入支架的约束形式，U-band只需在type项中输入X，y用户还需输入支架的摩擦系数Mu，通常规定：钢与钢接触的承重支架摩擦系数输入0.3不锈钢与PTFE板接触的承重支架摩擦系数输入为0.1支架选项中，stif代表支架生根部份的刚度，不输代表无穷大，用户可以把生根部件的刚度输入其中，单位为N/cm1.2 承重支架+Y1.3.1 水平管道若导向支架的挡块与管托之间有间隙，可在图中(Gap:)中输入间隙，不输表示导向的间隙为01.3.2 垂直管道 1.3.2.1 四向导向+YX1.3.2.2 单边导向*-1.4 限位支架1.5 固定支架+YZ StopperANC1.6 吊架双击restrains选项，承重吊架为＋Yrod，并在len中输入吊杆的摆动的长度1.7 水平拉杆1.8 弹簧支架模拟双击Hangers出现如下图框Node输入支架的节点号Hanger Talbe:选择弹簧的型号，国内项目选择13-Sinopec(China)Avalable Space(neg for can)若该点由弹簧支撑，可以输入一个负的距离，该距离为支称点与弹簧底板之间的距离Allowable load Variation(%):为弹簧的荷载变化率＝（热态载荷－冷态载荷）/热态载荷的绝对值乘以100％，一般弹簧的荷载变化率控制在25％内，但是在一些敏感设备附近，如压缩机，透平管口附近，弹簧的荷载变化率需控制在10％内，这时用户需在此选项中输入10Rigid Support Displacement Criteria:在应力计算中，有时软件自选的弹簧热位移很小，例如1mm左右，在不是敏感设备附近，工程上常用刚性支架来代替弹簧支架，用户可以人为输入刚性支架代替弹簧支架热位移标准，如输入1mm，则若软件算出弹簧的热位移小于1mm，软件就自动将该弹簧代替为刚性支架Max.Allowed Travel Limit:该项定义了可变弹簧最大位移量，若软件算出的热位移量超过该输入值，则软件将自动把可变弹簧替换为恒力弹簧No。
【CAESAR II培训】1-caesarii 基本操作
Input Basics
41
四.工况编辑：工况组合
• 工况组合用前缀“L”加以区分 • L1+L2 表示 load case 1 and load case 2组合 • L2+1.5L3 表示 1.5 倍 load case 3 与 load case 2进行组合
• 这里有几种方法进行载荷工况的组合: • Algebraic 代数法 (例如. expansion range) • Scalar 标量法(例如. sustained + occasional) • Max/Min最大值/最小值 (显示最大或最小绝对值)
等） 7. 适用的标准
Input Basics
4
一.建模前的准备
（二）管道系统的划分
通常，按照工艺流程的要求，将从一个静设备的出口 到另一静设备的入口之间连接的管道作为一个完整的管 道应力分析系统。
Input Basics
5
一.建模前的准备
然而，对于分支多、管线长、连接设备多、边界条件 苛刻的复杂管系，如何合理的划分管道系统，是科学、 快速、准确地模拟管道系统，并对管道系统进行合理分 析的先决条件。
态和安装状态之间. • 此外，持续应力与偶然应力相加，去和许用应力相比.
Input Basics
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四.工况编辑：载荷组合
• L1: W+T1+P1 (OPE) L2: W+P1 (SUS) L3: L1-L2 (EXP) :expansion stress range
• L1: W+T1+P1 (OPE) L2: W+P1 (SUS) L3: WIND1 (OCC) L4: L1-L2 (EXP) :expansion stress range L5: L2+L3 (OCC) :sustained + occ44
CAESAR ii 数据输入及建模解读
第一部分支架形式模拟 (2)1.0 普通支架的模拟 (2)1.1 U－band (2)1.2 承重支架 (3)1.3 导向支架 (3)1.4 限位支架 (7)1.5 固定支架 (7)1.6 吊架 (8)1.7 水平拉杆 (8)1.8 弹簧支架模拟 (9)2.0 附塔管道支架的模拟 (11)3.0弯头上支架 (13)4.0 液压阻尼器 (14)5.0 CAESARII可模拟虾米弯，但变径虾米弯不能模拟 (15)第二部分管件的模拟 (15)1.0 法兰和阀门的模拟 (15)2.0 大小头模拟 (17)3.0 安全阀的模拟 (18)4.0 弯头的模拟 (19)5.0 支管连接形式 (20)6.0 膨胀节的模拟 (21)6.1 大拉杆横向型膨胀节 (22)6.2 铰链型膨胀节 (34)第三部分设备模拟 (42)1.0 塔 (42)1.1 板式塔的模拟 (42)1.2 填料塔的模拟 (44)1.3 除了模拟塔体的温度，还需模拟塔裙座的温度 (47)2.0 换热器，再沸器 (48)2.1 换热器模拟也分两种情况 (48)3.0 板式换热器 (51)4.0 空冷器 (52)4.1 空冷器进口管道和出口管道不在同一侧 (52)4.2 空冷器进口管道和出口管道在同一侧 (54)5.0 泵 (56)6.0 压缩机，透平 (58)第四部分管口校核 (59)1.0 WRC107 (59)2.0 Nema 23 (62)3.0 API617 (64)4.0 API610 (65)第五部分工况组合 (68)1.0 地震 (69)2.0 风载 (70)3.0 安全阀起跳工况 (72)4.0 沉降 (74)第一部分支架形式模拟1.0 普通支架的模拟1.1 U－band在CAESAII的输入界面找到restraints选项，并双击打勾，在Node项目，输入该支架位置的节点，在type项填入支架的约束形式，U-band只需在type项中输入X，y用户还需输入支架的摩擦系数Mu，通常规定：钢与钢接触的承重支架摩擦系数输入0.3不锈钢与PTFE板接触的承重支架摩擦系数输入为0.1支架选项中，stif代表支架生根部份的刚度，不输代表无穷大，用户可以把生根部件的刚度输入其中，单位为N/cm1.2 承重支架+Y1.3 导向支架1.3.1 水平管道若导向支架的挡块与管托之间有间隙，可在图中(Gap:)中输入间隙，不输表示导向的间隙为01.3.2 垂直管道 1.3.2.1 四向导向+YX1.3.2.2 单边导向1.4 限位支架1.5 固定支架+Y ZStopperANC1.6 吊架双击restrains选项，承重吊架为＋Yrod，并在len中输入吊杆的摆动的长度1.7 水平拉杆1.8 弹簧支架模拟双击Hangers出现如下图框Node输入支架的节点号Hanger Talbe:选择弹簧的型号，国内项目选择13-Sinopec(China)Avalable Space(neg for can)若该点由弹簧支撑，可以输入一个负的距离，该距离为支称点与弹簧底板之间的距离Allowable load Variation(%):为弹簧的荷载变化率＝（热态载荷－冷态载荷）/热态载荷的绝对值乘以100％，一般弹簧的荷载变化率控制在25％内，但是在一些敏感设备附近，如压缩机，透平管口附近，弹簧的荷载变化率需控制在10％内，这时用户需在此选项中输入10Rigid Support Displacement Criteria:在应力计算中，有时软件自选的弹簧热位移很小，例如1mm左右，在不是敏感设备附近，工程上常用刚性支架来代替弹簧支架，用户可以人为输入刚性支架代替弹簧支架热位移标准，如输入1mm，则若软件算出弹簧的热位移小于1mm，软件就自动将该弹簧代替为刚性支架Max.Allowed Travel Limit:该项定义了可变弹簧最大位移量，若软件算出的热位移量超过该输入值，则软件将自动把可变弹簧替换为恒力弹簧No。
CAESARⅡ使用手册
CAESARⅡ使用手册CAESARⅡ使用手册1、概述1.1 CAESARⅡ简介1.2 功能和特点1.3 系统要求2、安装和启动2.1 系统安装2.2 执行环境配置2.3 启动CAESARⅡ3、项目创建和管理3.1 创建新项目3.2 导入现有项目3.3 项目设置3.4 基本数据管理4、模型创建和编辑4.1 模型创建4.2 数据输入4.3 模型编辑4.4 结构元件库使用5、分析和计算5.1 静态分析5.1.1 静态分析方法5.1.2 荷载输入5.1.3 分析选项设置5.2 动态分析5.2.1 动态分析类型5.2.2 动态分析参数设置5.2.3 应力和振动分析6、结果输出和报告6.1 分析结果查看6.2 输出报告6.3 图形输出6.4 结果导出7、高级功能7.1 管道设计7.2 管道支持设计7.3 设备设计7.4 热力分析7.5 多工况分析8、常见问题解答8.1 安装和启动问题解答8.2 模型创建和编辑问题解答8.3 分析和计算问题解答8.4 结果输出和报告问题解答8.5 高级功能使用问题解答9、附件附件1：CAESARⅡ示例项目文件附件2：CAESARⅡ用户手册补充说明法律名词及注释：1、CAESARⅡ - 一种著名的管道应力分析软件，专用于管道系统的设计和分析。
2、静态分析 - 对管道系统在静止状态下的应力和挠度进行分析。
3、动态分析 - 对管道系统在动态工况下产生的应力和振动进行分析。
4、应力分析 - 通过对管道系统施加荷载并计算得到的应力分布情况。
5、振动分析 - 分析管道系统在动态工况下产生的振动频率和幅度。
6、结果输出 - 将分析结果以报表、图形、数据文件等形式进行输出。
7、高级功能 - CAESARⅡ的一些高级功能，如管道设计、热力分析等。
8、多工况分析 - 分析管道系统在不同工况下的应力和振动情况。
全文结束，《CAESARⅡ使用手册》附件内容如下：附件1：CAESARⅡ示例项目文件附件2：CAESARⅡ用户手册补充说明本文所涉及的法律名词及注释：1、CAESARⅡ - 一种著名的管道应力分析软件，专用于管道系统的设计和分析。
CAESAR_II_基本输入操作
体&保温。
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异径管
在中点处设置节点并跳 到下一个直径。 -或-
在异径管长度上作用平 均管特性。
17
关联节点——Cnodes
18
关联节点
这两个模型在结构上是 相同的。 右边的模型在节点55固 支，并与56节点相连。 55 - 56没有单元。 现在，固支将显示节点 55作用在56的“内”载 荷。
一般的约束定义
10
材料数据库
CAESAR II提供 了一个包 含材料特性的数据库，并 且用户可以修改它。数据 库材料用从101到699之间 的数表示。
11
用户定义材料 (ID=21)
膨胀系数 (T1, T2, …)
– 作为应变输入，必须定义每一个温度下的这个值。 -0.05和 0.05 (alpha 容许值) 之间的某个值可以认 为是应变而不是温度。
CAESAR II
输入基本操作 & 重新设计
管系输入数据表
菜单
图标
辅助/状态区 主输入区
2
自动带给后一个单元的数据
在适当的地方，输入的数 据自动带给下一个单元。
延后的各项用红颜色高亮 显示。
点数据仅适用于当前这个 单元（如黄颜色所示）。
3
移动数据表
<Ctrl>End PgDn PgUp <Ctrl>Home
7
可利用的公称管子 OD’s
ANSI (inches) 单位: English 0.5 0.75 1 1.25 1.5 2 2.5 3 3.5 4 5 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 42 JIS (millimeters) 单位:SI 15 20 25 32 40 50 65 80 90 100 125 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 DIN (millimeters) 单位: mm 15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500 600 700 800 900 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200
CAESAR ii 数据输入及建模要点
第一部分支架形式模拟 (2)1.0 普通支架的模拟 (2)1.1 U－band (2)1.2 承重支架 (3)1.3 导向支架 (3)1.4 限位支架 (7)1.5 固定支架 (7)1.6 吊架 (8)1.7 水平拉杆 (8)1.8 弹簧支架模拟 (9)2.0 附塔管道支架的模拟 (11)3.0弯头上支架 (13)4.0 液压阻尼器 (14)5.0 CAESARII可模拟虾米弯，但变径虾米弯不能模拟 (15)第二部分管件的模拟 (15)1.0 法兰和阀门的模拟 (15)2.0 大小头模拟 (17)3.0 安全阀的模拟 (18)4.0 弯头的模拟 (19)5.0 支管连接形式 (20)6.0 膨胀节的模拟 (21)6.1 大拉杆横向型膨胀节 (22)6.2 铰链型膨胀节 (34)第三部分设备模拟 (42)1.0 塔 (42)1.1 板式塔的模拟 (42)1.2 填料塔的模拟 (44)1.3 除了模拟塔体的温度，还需模拟塔裙座的温度 (47)2.0 换热器，再沸器 (48)2.1 换热器模拟也分两种情况 (48)3.0 板式换热器 (51)4.0 空冷器 (52)4.1 空冷器进口管道和出口管道不在同一侧 (52)4.2 空冷器进口管道和出口管道在同一侧 (54)5.0 泵 (56)6.0 压缩机，透平 (58)第四部分管口校核 (59)1.0 WRC107 (59)2.0 Nema 23 (62)3.0 API617 (64)4.0 API610 (65)第五部分工况组合 (68)1.0 地震 (69)2.0 风载 (70)3.0 安全阀起跳工况 (72)4.0 沉降 (74)第一部分支架形式模拟1.0 普通支架的模拟1.1 U－band在CAESAII的输入界面找到restraints选项，并双击打勾，在Node项目，输入该支架位置的节点，在type项填入支架的约束形式，U-band只需在type项中输入X，y用户还需输入支架的摩擦系数Mu，通常规定：钢与钢接触的承重支架摩擦系数输入0.3不锈钢与PTFE板接触的承重支架摩擦系数输入为0.1支架选项中，stif代表支架生根部份的刚度，不输代表无穷大，用户可以把生根部件的刚度输入其中，单位为N/cm1.2 承重支架1.3 导向支架1.3.1 水平管道若导向支架的挡块与管托之间有间隙，可在图中(Gap:)中输入间隙，不输表示导向的间隙为01.3.2 垂直管道 1.3.2.1 四向导向1.3.2.2 单边导向精品文档你我共享1.4 限位支架1.5 固定支架ANC1.6 吊架双击restrains选项，承重吊架为＋Yrod，并在len中输入吊杆的摆动的长度1.7 水平拉杆1.8 弹簧支架模拟双击Hangers出现如下图框Node输入支架的节点号Hanger Talbe:选择弹簧的型号，国内项目选择13-Sinopec(China)Avalable Space(neg for can)若该点由弹簧支撑，可以输入一个负的距离，该距离为支称点与弹簧底板之间的距离Allowable load Variation(%):为弹簧的荷载变化率＝（热态载荷－冷态载荷）/热态载荷的绝对值乘以100％，一般弹簧的荷载变化率控制在25％内，但是在一些敏感设备附近，如压缩机，透平管口附近，弹簧的荷载变化率需控制在10％内，这时用户需在此选项中输入10Rigid Support Displacement Criteria:在应力计算中，有时软件自选的弹簧热位移很小，例如1mm左右，在不是敏感设备附近，工程上常用刚性支架来代替弹簧支架，用户可以人为输入刚性支架代替弹簧支架热位移标准，如输入1mm，则若软件算出弹簧的热位移小于1mm，软件就自动将该弹簧代替为刚性支架Max.Allowed Travel Limit:该项定义了可变弹簧最大位移量，若软件算出的热位移量超过该输入值，则软件将自动把可变弹簧替换为恒力弹簧No。
CaesarⅡ基本输入
CAESAR II CAESAR II 输入基本操作工作流程主输入区输入列表区图形显示区检查错误运算分析管系输入界面简介管输界面简介辅助状态区主输入区图形区输入列表区建模原则•单元使用规则管道单元信息主单元辅助信息体信息元件信息约束信息荷载信息DX,DY,DZ长度（可以定义坡角和斜管）Bend 弯头Restraints 约束DisplacementsForces/Moments 集中力／弯矩Diameter/Sch 直径和壁厚Corrosion 腐蚀余量Insul Thk/Density SIFs &Tees Reducer 大小头Rigid 刚性件Hangers 弹簧Displacements 初始位移Uniform Loads 均布荷载Insul Thk/Density 保温厚度及密度Temp/Pressure 操作SIFs & Tees 应力增大系数／三通Expansion jointNozzles 柔性管口Wind/Wave 风载／海浪载温度和压力Material 材料／膨胀节Fluid density 介质密度单元查找、切换方法1方法2使用查找工具如下：Pg Dn <Ctrl>End <Ctrl>HomePg Up主输入区--管道主要信息红色区输入管道信息：长度、直径、壁厚、保温厚度与附属元件、约束和荷载信息设置区双击复选框密度、温度、压力进行添加或删除DX DY&DZ 管子长度-DX, DY & DZ6 6 in. 6 cm 6 mm66i666- 6 ft. 6 m 6 mm6-10-1/4 6 ft 10.25 in.610.25 cm 16.25 mm6101/46ft1025i610251625•数学运算英制):()1ft；1in25.4mm1ft=12in1in=254mm’可利用的公称管子OD s •••可使用的管子等级The DIN s ific io no inc lu s he le nu mb rs Ent ring材料数据库CAESAR II提供了一个包含材料特性的数据库，并含材料特性的数据库并且用户可以修改它。
CAESARII中文功能设计
1. CAESARII软件的输入和建模：CAESARII软件的输入格式大大减少了建模时间。
在线帮助与较少使用的一些功能的套装分层结构确保工程师不被打开过多的屏幕或干扰选项所迷惑，工程师可以只查看自己所关心的问题。
模型一旦建成，自动错误检查将检查输入。
从管系的透视图和可能的错误警告中确保建立的模型是正确的。
错误检查完成后，工程师只要告诉CAESARII软件，将自动进行分析。
●交互式图形输入，使用户更直观地查看模型。
CAESARII支持单线图、双线图、线框图和实体图。
●扩充的在线帮助。
对每一个输入区域都提供了方便的、相关的信息。
CAESARII不仅对专家而且对新手都提供了许多有价值的信息。
●丰富的约束类型。
包括是否有附加位移的固支；单向或双向作用的平动、转动；双线性作用的平动；导向和限位架；带摩擦的支撑等等。
●用户可修改材料数据库，包括随温度变化的许用应力。
●内置阀门库、弹簧库、膨胀节库和法兰库，并且允许用户扩展自己的库。
●钢结构建模，帮助用户建立边界条件，提供多种钢结构数据库。
●交互式的列表编辑输入格式。
用户可查看和编辑多个单元数据，因为具有块编辑特性，例如旋转、复制、影射，删除和节点重新编号，用户经常使用这种功能。
●用户控制和选择的程序运行方式。
用户完全控制如何计算和进行错误检查。
●玻璃纤维管（FRP）的建模和分析。
●自动的膨胀节建模。
调用膨胀节供应商提供的数据库建立膨胀节的相关参数。
●其它的输入和建模包括：●冷紧单元。
●弯头，三通应力强度因子（SIF）的计算。
●多任务批处理功能。
●英制/公制/国际单位制的转换，用户可定义自己的单位。
2.CAESARII软件的静态分析功能：CAESARII 进行静态分析时通常使用软件推荐的荷载工况来满足管道规范应力要求。
对于特殊情况，用户可改变荷载工况，增加或减少载荷工况。
目前，CAESARII软件最多可定义99个不同的载荷工况。
CAESARII允许分析管道和钢结构一体的复合模型，用户可得到管道-钢结构非线性作用计算和图形结果。
CAESAR II 中的基础输入教程
S XS XXS 10 20 30 40 60 80 100 120 140 160 5S 10S 40S 80S
10 20 30 40 60 80 100 120 140 160 5S 10S 40S
Input Basics
24
典型约束的解释
Input Basics
25
非线性 in CAESAR II
工作流程
1) 2) 3) 4) 5) 6)
接收图纸 建立并查看模型 模型错误检查 查看/编辑工况 运行计算 查看计算结果
Input Basics
2
建模的前期准备
梁单元描述整个系统 定义节点号来确定这些单元的边界 (a “From” node and a “To” node) (每个管道节点将定义在一个描述管道的电子表格中)
Input Basics
32
关联节点
CNODEs 在CAESAR II 中是一个非常灵活，非常有用 的功能。
用CNODE建立约束，甚至可以取代一个管单元。
Input Basics
33
保温与流体密度
保温 – 如果不输入保温密度, CAESAR II 将用硅酸钙的密度 (0.00665 lbf./cu.in.)与保温层的厚度来确定保温层重量。 – 衬里的密度. 流体（介质） – 流体的密度可以直接用“系数SG”的方式直接输入，如输 入0.8SG，软件将自动将比重转换为密度。
Input Basics
45
开始分析
Click Error Check
Click on the Error Click on Zoom to Selection
Input Basics
46
建立&编辑工况
CAESARii数据输入及建模要点
第一部分支架形式模拟 (2)1.0 普通支架的模拟 (2)1.1 U－band (2)1.2 承重支架 (3)1.3 导向支架 (3)1.4 限位支架 (7)1.5 固定支架 (7)1.6 吊架 (8)1.7 水平拉杆 (8)1.8 弹簧支架模拟 (9)2.0 附塔管道支架的模拟 (11)3.0弯头上支架 (13)4.0 液压阻尼器 (14)5.0 CAESARII可模拟虾米弯，但变径虾米弯不能模拟 (15)第二部分管件的模拟 (15)1.0 法兰和阀门的模拟 (15)2.0 大小头模拟 (17)3.0 安全阀的模拟 (18)4.0 弯头的模拟 (19)5.0 支管连接形式 (20)6.0 膨胀节的模拟 (21)6.1 大拉杆横向型膨胀节 (22)6.2 铰链型膨胀节 (34)第三部分设备模拟 (42)1.0 塔 (42)1.1 板式塔的模拟 (42)1.2 填料塔的模拟 (44)1.3 除了模拟塔体的温度，还需模拟塔裙座的温度 (47)2.0 换热器，再沸器 (48)2.1 换热器模拟也分两种情况 (48)3.0 板式换热器 (51)4.0 空冷器 (52)4.1 空冷器进口管道和出口管道不在同一侧 (52)4.2 空冷器进口管道和出口管道在同一侧 (54)5.0 泵 (56)6.0 压缩机，透平 (58)第四部分管口校核 (59)1.0 WRC107 (59)2.0 Nema 23 (62)3.0 API617 (64)4.0 API610 (65)第五部分工况组合 (68)1.0 地震 (69)2.0 风载 (70)3.0 安全阀起跳工况 (72)4.0 沉降 (74)第一部分支架形式模拟1.0 普通支架的模拟1.1 U－band在CAESAII的输入界面找到restraints选项，并双击打勾，在Node项目，输入该支架位置的节点，在type项填入支架的约束形式，U-band只需在type项中输入X，y用户还需输入支架的摩擦系数Mu，通常规定：钢与钢接触的承重支架摩擦系数输入0.3不锈钢与PTFE板接触的承重支架摩擦系数输入为0.1支架选项中，stif代表支架生根部份的刚度，不输代表无穷大，用户可以把生根部件的刚度输入其中，单位为N/cm1.2 承重支架1.3 导向支架1.3.1 水平管道若导向支架的挡块与管托之间有间隙，可在图中(Gap:)中输入间隙，不输表示导向的间隙为01.3.2 垂直管道 1.3.2.1 四向导向1.3.2.2 单边导向1.4 限位支架1.5 固定支架ANC1.6 吊架双击restrains选项，承重吊架为＋Yrod，并在len中输入吊杆的摆动的长度1.7 水平拉杆1.8 弹簧支架模拟双击Hangers出现如下图框Node输入支架的节点号Hanger Talbe:选择弹簧的型号，国内项目选择13-Sinopec(China)Avalable Space(neg for can)若该点由弹簧支撑，可以输入一个负的距离，该距离为支称点与弹簧底板之间的距离Allowable load Variation(%):为弹簧的荷载变化率＝（热态载荷－冷态载荷）/热态载荷的绝对值乘以100％，一般弹簧的荷载变化率控制在25％内，但是在一些敏感设备附近，如压缩机，透平管口附近，弹簧的荷载变化率需控制在10％内，这时用户需在此选项中输入10Rigid Support Displacement Criteria:在应力计算中，有时软件自选的弹簧热位移很小，例如1mm左右，在不是敏感设备附近，工程上常用刚性支架来代替弹簧支架，用户可以人为输入刚性支架代替弹簧支架热位移标准，如输入1mm，则若软件算出弹簧的热位移小于1mm，软件就自动将该弹簧代替为刚性支架Max.Allowed Travel Limit:该项定义了可变弹簧最大位移量，若软件算出的热位移量超过该输入值，则软件将自动把可变弹簧替换为恒力弹簧No。
CAESARii数据输入及建模要点
第一部分支架形式模拟 (2)普通支架的模拟 (2)U－band (2)承重支架 (3)导向支架 (4)限位支架 (7)固定支架 (7)吊架 (8)水平拉杆 (8)弹簧支架模拟 (9)附塔管道支架的模拟 (11)弯头上支架 (14)液压阻尼器 (15)CAESARII可模拟虾米弯，但变径虾米弯不能模拟 (16)第二部分管件的模拟 (16)法兰和阀门的模拟 (16)大小头模拟 (18)安全阀的模拟 (19)弯头的模拟 (20)支管连接形式 (22)膨胀节的模拟 (23)大拉杆横向型膨胀节 (24)铰链型膨胀节 (36)第三部分设备模拟 (44)塔 (44)板式塔的模拟 (45)填料塔的模拟 (46)除了模拟塔体的温度，还需模拟塔裙座的温度 (49)换热器，再沸器 (50)换热器模拟也分两种情况 (50)板式换热器 (53)空冷器 (54)空冷器进口管道和出口管道不在同一侧 (54)空冷器进口管道和出口管道在同一侧 (56)泵 (58)压缩机，透平 (60)第四部分管口校核 (61)WRC107 (61)Nema 23 (65)API617 (67)API610 (69)第五部分工况组合 (72)地震 (73)风载 (74)安全阀起跳工况 (77)沉降 (78)第一部分支架形式模拟普通支架的模拟U－band在CAESAII的输入界面找到restraints选项，并双击打勾，在Node项目，输入该支架位置的节点，在type项填入支架的约束形式，U-band只需在type项中输入X，y用户还需输入支架的摩擦系数Mu，通常规定：钢与钢接触的承重支架摩擦系数输入不锈钢与PTFE板接触的承重支架摩擦系数输入为支架选项中，stif代表支架生根部份的刚度，不输代表无穷大，用户可以把生根部件的刚度输入其中，单位为N/cm承重支架+Y导向支架 水平管道若导向支架的挡块与管托之间有间隙，可在图中(Gap:)中输入间隙，不输表示导向的间隙为垂直管道 四向导向+YX单边导向v1.0 可编辑可修改限位支架固定支架+Y ZStopperANC吊架双击restrains选项，承重吊架为＋Yrod，并在len中输入吊杆的摆动的长度水平拉杆弹簧支架模拟双击Hangers出现如下图框Node输入支架的节点号Hanger Talbe:选择弹簧的型号，国内项目选择13-Sinopec(China)Avalable Space(neg for can)若该点由弹簧支撑，可以输入一个负的距离，该距离为支称点与弹簧底板之间的距离Allowable load Variation(%):为弹簧的荷载变化率＝（热态载荷－冷态载荷）/热态载荷的绝对值乘以100％，一般弹簧的荷载变化率控制在25％内，但是在一些敏感设备附近，如压缩机，透平管口附近，弹簧的荷载变化率需控制在10％内，这时用户需在此选项中输入10Rigid Support Displacement Criteria:在应力计算中，有时软件自选的弹簧热位移很小，例如1mm左右，在不是敏感设备附近，工程上常用刚性支架来代替弹簧支架，用户可以人为输入刚性支架代替弹簧支架热位移标准，如输入1mm，则若软件算出弹簧的热位移小于1mm，软件就自动将该弹簧代替为刚性支架Travel Limit:该项定义了可变弹簧最大位移量，若软件算出的热位移量超过该输入值，则软件将自动把可变弹簧替换为恒力弹簧No。
CaesarⅡ基本输入
CAESAR II CAESAR II 输入基本操作工作流程主输入区输入列表区图形显示区检查错误运算分析管系输入界面简介管输界面简介辅助状态区主输入区图形区输入列表区建模原则•单元使用规则管道单元信息主单元辅助信息体信息元件信息约束信息荷载信息DX,DY,DZ长度（可以定义坡角和斜管）Bend 弯头Restraints 约束DisplacementsForces/Moments 集中力／弯矩Diameter/Sch 直径和壁厚Corrosion 腐蚀余量Insul Thk/Density SIFs &Tees Reducer 大小头Rigid 刚性件Hangers 弹簧Displacements 初始位移Uniform Loads 均布荷载Insul Thk/Density 保温厚度及密度Temp/Pressure 操作SIFs & Tees 应力增大系数／三通Expansion jointNozzles 柔性管口Wind/Wave 风载／海浪载温度和压力Material 材料／膨胀节Fluid density 介质密度单元查找、切换方法1方法2使用查找工具如下：Pg Dn <Ctrl>End <Ctrl>HomePg Up主输入区--管道主要信息红色区输入管道信息：长度、直径、壁厚、保温厚度与附属元件、约束和荷载信息设置区双击复选框密度、温度、压力进行添加或删除DX DY&DZ 管子长度-DX, DY & DZ6 6 in. 6 cm 6 mm66i666- 6 ft. 6 m 6 mm6-10-1/4 6 ft 10.25 in.610.25 cm 16.25 mm6101/46ft1025i610251625•数学运算英制):()1ft；1in25.4mm1ft=12in1in=254mm’可利用的公称管子OD s •••可使用的管子等级The DIN s ific io no inc lu s he le nu mb rs Ent ring材料数据库CAESAR II提供了一个包含材料特性的数据库，并含材料特性的数据库并且用户可以修改它。
CAESAR_II钢结构建模教程
CAESAR II 钢结构模块建模方法钢结构建模模块使用方法及步骤••New File 新建文件定文件保存路径。
Vertical Axis定义垂直轴向Material Properties定义材料属性Cross Section (Section ID)定义截面特性User defined 自定义截面特性Model Definition Method 建模方法选择•GeneralProperties主要属性CAESAR II钢结构模块的建模，通过添加命令卡片“CardStack”然后输入相关数据来完成建模。
以下是各常用命令的使用简介：•材料定义-MATIDSECID截面特性输入NODE 节点NFILL在一条线上定义多个点在已经定义好的两个点内插入多个点，如果增量“BY”没有赋值，则默认增量为1NGEN••点。
型钢截面编号单元终点单元起点EFILLEGEN11 40001000量节点增量端点节点增编号编号的单元组单元组最末单元材料单元截面复制出来复制出来的INCMATIDINSECIDMATID SECID GENL AST GENINCTO 10002000 100 100 1200 1100量增量增量终点点起点各节点增末端节点终点节点起点节点一个单元一个单元的单元组的线上最个单元的个单元的的线上第的线上第复制出来需要复制线上第一线上第一需要复制需要复制GENINC LAST INCTO INC TO From EGEN 2100->3000,3100->4000 这些单元复制填充如上表其它命令卡片的应用：定义约束-Fix加载荷载-LOAD（集中荷载）均布荷载-UNIF重力加速度-GLOADS添加风载-WIND输入检查窗口UK 1993。
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第一部分支架形式模拟 (2)1.0 普通支架的模拟 (2)1.1 U－band (2)1.2 承重支架 (3)1.3 导向支架 (3)1.4 限位支架 (7)1.5 固定支架 (7)1.6 吊架 (8)1.7 水平拉杆 (8)1.8 弹簧支架模拟 (9)2.0 附塔管道支架的模拟 (11)3.0弯头上支架 (13)4.0 液压阻尼器 (14)5.0 CAESARII可模拟虾米弯，但变径虾米弯不能模拟 (15)第二部分管件的模拟 (15)1.0 法兰和阀门的模拟 (15)2.0 大小头模拟 (17)3.0 安全阀的模拟 (18)4.0 弯头的模拟 (19)5.0 支管连接形式 (20)6.0 膨胀节的模拟 (21)6.1 大拉杆横向型膨胀节 (22)6.2 铰链型膨胀节 (34)第三部分设备模拟 (42)1.0 塔 (42)1.1 板式塔的模拟 (43)1.2 填料塔的模拟 (44)1.3 除了模拟塔体的温度，还需模拟塔裙座的温度 (47)2.0 换热器，再沸器 (48)2.1 换热器模拟也分两种情况 (48)3.0 板式换热器 (51)4.0 空冷器 (52)4.1 空冷器进口管道和出口管道不在同一侧 (52)4.2 空冷器进口管道和出口管道在同一侧 (54)5.0 泵 (56)6.0 压缩机，透平 (58)第四部分管口校核 (59)1.0 WRC107 (59)2.0 Nema 23 (62)3.0 API617 (64)4.0 API610 (65)第五部分工况组合 (68)1.0 地震 (69)2.0 风载 (70)3.0 安全阀起跳工况 (72)4.0 沉降 (74)第一部分支架形式模拟1.0 普通支架的模拟1.1 U－bandY XStrap在CAESAII的输入界面找到restraints选项，并双击打勾，在Node项目，输入该支架位置的节点，在type项填入支架的约束形式，U-band只需在type项中输入X，y用户还需输入支架的摩擦系数Mu，通常规定：钢与钢接触的承重支架摩擦系数输入0.3不锈钢与PTFE板接触的承重支架摩擦系数输入为0.1支架选项中，stif代表支架生根部份的刚度，不输代表无穷大，用户可以把生根部件的刚度输入其中，单位为N/cm1.2 承重支架+Y1.3 导向支架1.3.1 水平管道若导向支架的挡块与管托之间有间隙，可在图中(Gap:)中输入间隙，不输表示导向的间隙为1.3.2 垂直管道 1.3.2.1 四向导向+YX1.3.2.2 单边导向1.4 限位支架1.5 固定支架+YZ StopperANC1.6 吊架双击restrains选项，承重吊架为＋Yrod，并在len中输入吊杆的摆动的长度1.7 水平拉杆1.8 弹簧支架模拟双击Hangers出现如下图框Node输入支架的节点号Hanger Talbe:选择弹簧的型号，国内项目选择13-Sinopec(China)Avalable Space(neg for can)若该点由弹簧支撑，可以输入一个负的距离，该距离为支称点与弹簧底板之间的距离Allowable load Variation(%):为弹簧的荷载变化率＝（热态载荷－冷态载荷）/热态载荷的绝对值乘以100％，一般弹簧的荷载变化率控制在25％内，但是在一些敏感设备附近，如压缩机，透平管口附近，弹簧的荷载变化率需控制在10％内，这时用户需在此选项中输入10Rigid Support Displacement Criteria:在应力计算中，有时软件自选的弹簧热位移很小，例如1mm左右，在不是敏感设备附近，工程上常用刚性支架来代替弹簧支架，用户可以人为输入刚性支架代替弹簧支架热位移标准，如输入1mm，则若软件算出弹簧的热位移小于1mm，软件就自动将该弹簧代替为刚性支架Max.Allowed Travel Limit:该项定义了可变弹簧最大位移量，若软件算出的热位移量超过该输入值，则软件将自动把可变弹簧替换为恒力弹簧No。
Hangers at Location:指该点弹簧的个数，有时立管上某个支点往往要2个或4个弹簧支架支撑，这时就可以输入弹簧的个数，软件会通过载荷的分配，自动选出每个弹簧的型号Allow Short Range Springs:双击该选项，允许软件选择短量程弹簧Operating Load Case Design Option:该选项是让用户设定弹簧热态时的载荷，若为两个弹簧时，应输入总的载荷，而不是每个弹簧的热载荷Multiple load case design option:该选项让用户定义按哪个工况来设计弹簧，默认为T1，即Temp1工况，但是在有一开一备工况下，有时设计弹簧需切换相应工况，确保弹簧是按管道正常操作温度下的工况选择的Free Restrains at Node:该选项常用在压缩机，透平，泵的第一个弹簧支架中，由于这些动设备都需要无应力安装，通过该选项可以通过调节弹簧的载荷，确保管口受力最小，比如透平口法兰面节点号为10点，20点为靠近其管口的最近一个弹簧支架，并且使法兰上Y方向受力最小则输入如下Spring Rate:此项可以输入弹簧的刚度，此项主要用在模拟已购买好的弹簧Theoretical Cold(Installation) Load:此项可以输入弹簧的安装载荷，此项主要用在模拟已购买好的弹簧Constant Effort Support Load:此项输入可以输入恒力弹簧的工作载荷。
2.0 附塔管道支架的模拟在支架模拟中，附塔管道支架的模拟较为复杂，因为附塔管道支架是生根在塔上面，而塔由于热胀往往有较大的热位移，因此需将该热位移准确模拟到附塔管道的支架上。
双击restrains选项：说明：1000点为与该支架同一标高塔中心点位置，1010为塔外壁。
10点为管道上的支架，11点为与10点连接点，在from 11点to 1010点需输入常温和常压，并双击rigid ，在直径和壁厚选项中需输入附塔设备的直径和壁厚，From 1010 to 1000点需输入设备的温度和压力，在直径和壁厚选项中需输入附塔设备的直径和壁厚3.0弯头上支架在装置中，我们经常看到在弯头有支架，如何在CAESARII中弯头上输入支架，最常见的也是最简单的模拟方法就是在弯头的中点位置输入支架先双击bend选项，找到angle 为M的节点号（该节点号往往自动生成）再双击restrains,选项，在node一览中输入angle 为M的节点，并在type栏中输入支架的形式。
对于靠近敏感设备附近的弯头支架，Caesar II指导说明中给出更为精确的模拟方法该法称为偏移输入法，该模拟方法可使假腿位置准确定位在弯头曲线上，并且假腿作用在垂直管道的中心线上，缺点是模拟比较复杂.具体模拟方法见application guide hangers Vertical Dummy Leg on Bends:Offset Element Method4.0 液压阻尼器液压阻尼用来控制管道的振动，模拟液压阻尼器步骤如下1先运行不带阻尼器情况下该位置的操作工况2记录上述工况下该点的位移及转角3输入阻尼器，并在CNode点中输入上述位移和转角4将附加位移值加在操作工况下并在load case editor中找到所有含有动载荷的工况（如地震，风载，安全阀反力等）并激活阻尼器，5.0 CAESARII可模拟虾米弯，但变径虾米弯不能模拟虾米弯的模拟方法较为复杂，可参考caesarII自带的application guide chapter 2 mitered bends第二部分管件的模拟1.0 法兰和阀门的模拟法兰、阀门为装置中的重要原件，在应力计算中，它们往往是集中载荷，必需对法兰、阀门的重量进行模拟，首先根据阀门、法兰的类型，在对应的标准或样本中找出相应的重量并输入模型，现以阀门带配对法兰为例：710点到720点为管道上法兰先输入法兰高度，点击rigid，在rigid weight中输入法兰的重量720点到730点为阀门首先输入阀门的长度点击在rigid weight中输入阀门的重量730点到740点为阀门另一侧管道上的法兰，输法与710点到720点相同2.0 大小头模拟440点为大小头的大头端，管道直径为大小头大头侧的直径和壁厚（此例为406.4x9.525）450点为大小头的小头端，管道直径为大小头小头侧的直径和壁厚 (此例为273.05x9.271) 440点到450点输入大小头的长度（如dx：356mm），若是同心大小头无需输入偏移量对与偏心大小头，偏移量需模拟（如dy：67mm）点击输入大小头另一段的直径和壁厚（此例为小头端直径x壁厚273x9.2710）即可。
3.0 安全阀的模拟先模拟安全阀入口侧管道上的配对法兰，输入方法见法兰模拟再输入安全阀的垂直部份（node125-130）并在rigid中输入rigid weight（安全阀垂直部份的重量为安全阀总重量的一半）然后输入安全阀泄压侧即水平段（node130－140）并在rigid中输入rigid weight（安全阀水平部份的重量为安全阀总重量的一半）最后输入泄压侧的管道上的配对法兰安全阀反力的模拟在工况中详细说明4.0 弯头的模拟在管道拐弯处往往要用弯头连接点击raidus中可输入弯头的半径，默认弯头半径为1.5倍的管道直径type：single flange 为弯头附近带一片法兰的形式double flange 为弯头附近带片法兰的形式注：法兰离开弯头末端两倍直径内，才需使用上述选项Angle1: 和node定义了弯头的具体部位例如angle1：M Node1：9表示弯头中点的节点号为9，Angle 2：0 Node2：8表示第8点为弯头起始点在输出报告中，可以读出弯头相应部位的应力5.0 支管连接形式通过点击出现对话框在node中输入支管连接处节点号Type中输入支管连接的形式1 Reinforced 带补强圈或鞍件的增强制造三通2 Unreinforced 未补强的预制三通3 Welding 按B16.9的焊接三通4 Sweepolet 插入式焊接管座5 Weldolet 整体加强的座焊支管6 Extruded 挤压成型的焊接三通6.0 膨胀节的模拟膨胀节模拟有简单模拟和复杂模拟两种，简单模拟请参考CAESARii 自带的手册这里介绍两种常用的膨胀节的复杂模拟法6.1 大拉杆横向型膨胀节大拉杆横向型膨胀节可以按膨胀单元拆分建模（复杂模型），下图所示，节点20和节点110之间是大拉杆按内外侧均有螺母，膨胀节参数如下：横向刚度：311N/mm，扭转刚度：451279N.m/︒，波纹管有效直径：775mm，膨胀节重量：851Kg。