第一章緒論（1）
第一節(jié)管道應(yīng)力分析的概念（1）
一、管道（配管）設(shè)計(jì)的概念（1）
二、某管道的熱拱問題工程應(yīng)用（1）
三、大高差管道液擊與重力流問題的工程應(yīng)用（3）
四、蒸汽管道支吊架托空問題的工程應(yīng)用（4）
五、管道閥門布置位置引起應(yīng)力問題的工程應(yīng)用（4）
六、無補(bǔ)償器無伸縮縫高速列車鐵軌技術(shù)在管道設(shè)計(jì)中的工程應(yīng)用（4）
七、應(yīng)變與應(yīng)力（5）
八、笛卡爾（Descartes）坐標(biāo)系（6）
九、管道的變形（6）
十、管道應(yīng)力的分類與比較（9）
十一、管道應(yīng)力分析中的薄壁假設(shè)（13）
第二節(jié)管道應(yīng)力分析過程（13）
一、管道應(yīng)力分析的目的（13）
二、管道應(yīng)力分析的主要內(nèi)容——靜應(yīng)力分析和動(dòng)應(yīng)力分析（15）
三、管道靜力分析與動(dòng)力分析的關(guān)系（16）
四、管道應(yīng)力分析的工作程序和任務(wù)（16）
五、國(guó)外工程管道計(jì)算機(jī)應(yīng)力分析程序（18）
六、國(guó)外工程應(yīng)力分析設(shè)計(jì)文件組成（19）
七、使用計(jì)算機(jī)軟件3D模型做管道布置設(shè)計(jì)的詳細(xì)應(yīng)力分析流程圖（19）
八、管道設(shè)計(jì)與工藝專業(yè)設(shè)計(jì)條件的工程應(yīng)用（19）
九、管道設(shè)計(jì)與設(shè)備專業(yè)設(shè)計(jì)條件的工程應(yīng)用（20）
十、管道設(shè)計(jì)與建筑結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計(jì)條件的工程應(yīng)用（20）
第三節(jié)確定需要詳細(xì)應(yīng)力分析的管道（21）
一、詳細(xì)應(yīng)力分析的概念（21）
二、GB 50316對(duì)管道柔性計(jì)算的范圍和方法的規(guī)定（21）
三、ASME B31.3和ASME B31.1對(duì)管道柔性計(jì)算的范圍和方法的規(guī)定（21）
四、SH 3041對(duì)管道柔性計(jì)算范圍和方法的規(guī)定（23）
五、HG/T 20645對(duì)管道柔性計(jì)算和應(yīng)力計(jì)算的規(guī)定（23）
六、GB/T 20801對(duì)埋地管道應(yīng)力分析的規(guī)定（24）
七、某煉油工程管道應(yīng)力分析設(shè)計(jì)方法的工程應(yīng)用（24）
第四節(jié)管道安全評(píng)定（28）
一、管道失效的形式（28）
二、ASME B31系列標(biāo)準(zhǔn)的管道應(yīng)力校核準(zhǔn)則綜述（29）
三、ASME B31.3應(yīng)力校核準(zhǔn)則的分析與工程應(yīng)用（29）
四、GB系列標(biāo)準(zhǔn)的管道應(yīng)力校核準(zhǔn)則的分析與工程應(yīng)用（32）
五、二次應(yīng)力校核準(zhǔn)則原理（33）
六、ASME B31.1應(yīng)力校核準(zhǔn)則的分析與工程應(yīng)用（34）
七、ASME B31.4應(yīng)力校核準(zhǔn)則的分析與工程應(yīng)用（36）
八、ASME B31.8應(yīng)力校核準(zhǔn)則的分析與工程
九、ASME B31.5應(yīng)力校核準(zhǔn)則的分析與工程應(yīng)用（39）
十、GB 50316、ASME B31.1和ASME B31.3中應(yīng)力校核條件的比較（40）
十一、管道作用于設(shè)備管口的應(yīng)力安全評(píng)定分析與工程應(yīng)用（40）
十二、ASME B31.1 和ASME B31.3的不同點(diǎn)（41）
十三、某管線跨熱電、化工和煉油區(qū)域安全評(píng)定分界工程實(shí)例（43）
十四、蒸汽吹掃短時(shí)操作應(yīng)力校核（43）
第五節(jié)管道的物理特性理論（43）
一、線膨脹系數(shù)(Thermal Expansion Coefficient)（43）
二、彈性模量（Modulus of Elasticity）（44）
三、泊松比（Poisson Ratio）（44）
四、柔度系數(shù)（Flexibility Factor）和應(yīng)力增強(qiáng)系數(shù)（Stress Intensification Factor）（44）
五、焊接接頭系數(shù)（45）
六、蠕變和應(yīng)力松弛（45）
七、四種強(qiáng)度理論（45）
八、彈性變形和塑性變形（46）
九、彈性體的應(yīng)力與虎克定律（46）
十、應(yīng)力腐蝕斷裂（47）
第六節(jié)管道應(yīng)力分析常用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（48）
一、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（48）
二、石油化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（48）
三、機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（48）
四、化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（48）
五、電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（48）
六、美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（48）
七、美國(guó)石油學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（49）
八、NEMA標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（49）
九、MSS標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（49）
十、英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（49）
第七節(jié)管道專業(yè)設(shè)計(jì)人資質(zhì)一般要求（50）
一、美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)管道設(shè)計(jì)人資質(zhì)的要求（50）
二、我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)管道設(shè)計(jì)人資質(zhì)的要求（50）
第二章計(jì)算機(jī)輔助應(yīng)力分析軟件（51）
第一節(jié)計(jì)算機(jī)輔助應(yīng)力分析綜述（51）
一、計(jì)算機(jī)輔助應(yīng)力分析特點(diǎn)與假設(shè)（51）
二、計(jì)算流程（51）
三、計(jì)算機(jī)輔助應(yīng)力分析注意事項(xiàng)（51）
四、應(yīng)力分析中需要注意的邊界條件（52）
第二節(jié)管道應(yīng)力分析計(jì)算機(jī)軟件AutoPIPE（53）
一、AutoPIPE簡(jiǎn)介（53）
二、AutoPIPE軟件的應(yīng)用（53）
三、模型初始化參數(shù)輸入（54）
四、模型構(gòu)件的建模（55）
五、模型分析和計(jì)算類型（58）
六、輸出結(jié)果及安全評(píng)定（61）
第三節(jié)管道應(yīng)力分析計(jì)算機(jī)軟件Caesar Ⅱ（63）
一、Caesar Ⅱ簡(jiǎn)介（63）
二、Caesar Ⅱ軟件的優(yōu)缺點(diǎn)（63）
三、參數(shù)輸入及建模（63）
四、程序運(yùn)行（68）
五、輸出結(jié)果及安全評(píng)定（69）
六、使用過程中注意的問題（71）
七、應(yīng)力計(jì)算超標(biāo)的解決方法（72）
第四節(jié)計(jì)算機(jī)輔助配管設(shè)計(jì)軟件的選用（73）
第三章管道系統(tǒng)靜力分析（74）
第一節(jié)管道系統(tǒng)靜力分析基本方法（74）
一、管道系統(tǒng)靜應(yīng)力的復(fù)雜性（74）
二、靜力分析方法的發(fā)展趨勢(shì)（74）
三、近似計(jì)算法、圖表法、矩陣解析與計(jì)算機(jī)輔助分析法（74）
四、快速管道應(yīng)力分析方法（75）
第二節(jié)管道系統(tǒng)的熱膨脹（75）
一、管道系統(tǒng)熱膨脹的產(chǎn)生（75）
二、管線的熱脹量（75）
三、熱膨脹的應(yīng)力（76）
四、空間管道的膨脹量與推力（77）
五、塔頂部管口熱膨脹量的確定（77）
第三節(jié)管道柔性設(shè)計(jì)（靜力分析）原理及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（78）
一、管道柔性的概念（78）
二、管道柔性設(shè)計(jì)的目的（79）
三、管道柔性設(shè)計(jì)的原理（79）
四、管道柔性設(shè)計(jì)計(jì)算方法分類（80）
五、表算法應(yīng)用范圍（80）
六、彈性中心法應(yīng)用范圍（80）
七、應(yīng)變能微分法應(yīng)用范圍（80）
八、等值剛度法應(yīng)用范圍（81）
九、追趕位移法應(yīng)用范圍（81）
十、原始參數(shù)位移法應(yīng)用范圍（81）
十一、有限單元法應(yīng)用范圍（81）
十二、管材許用應(yīng)力（81）
十三、管道柔性設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果（81）
十四、管道柔性設(shè)計(jì)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（82）
十五、管道作用在設(shè)備或固定點(diǎn)上的推力和力矩計(jì)算原則（83）
十六、影響管道柔性的因素（83）
十七、增加管道柔性的方法（85）
十八、通過管道空間走向增加柔性（85）
十九、變換設(shè)備管口連接方向和使用設(shè)備管口柔性管件增加柔性（85）
二十、使用彈簧支吊架增加柔性（86）
二十一、管道柔性元件增加柔性（86）
二十二、減少管道摩擦力增加柔性（86）
二十三、增加柔性時(shí)對(duì)冷緊、設(shè)備膨脹、不均下沉等因素的考慮（87）
二十四、管道柔性設(shè)計(jì)中支架摩擦力的影響（87）
二十五、管道柔性設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮管道端點(diǎn)的附加位移（87）
二十六、計(jì)算機(jī)柔性設(shè)計(jì)計(jì)算要點(diǎn)（87）
二十七、靜應(yīng)力分析與柔性設(shè)計(jì)的關(guān)系（89）
二十八、應(yīng)力集中（Stress Concentration）問題（89）
二十九、高溫管道用較厚的管子代替較薄的管子時(shí)應(yīng)注意的問題（89）
三十、某工程兩設(shè)備間管道柔性布置實(shí)例（89）
三十一、SH/T 3041《石油化工管道柔性設(shè)計(jì)規(guī)范》與ASME B31.3 對(duì)柔性分析和疲勞評(píng)定的比較（90）
第四節(jié)管道柔性設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算溫度的確定（91）
一、計(jì)算溫度與計(jì)算壓力的概念（91）
二、GB 50316對(duì)計(jì)算溫度的規(guī)定（91）
三、SH/T 3041對(duì)計(jì)算溫度的規(guī)定（92）
四、HG/T 20645對(duì)計(jì)算溫度的規(guī)定（92）
五、管道柔性設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算溫度的工程應(yīng)用（92）
第五節(jié)管道柔性設(shè)計(jì)工作程序（93）
一、確定管道的基礎(chǔ)條件（93）
二、管系的柔性設(shè)計(jì)程序（93）
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