(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202111649126.8 (22)申请日 2021.12.2 9 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114417228 A (43)申请公布日 2022.04.29 (73)专利权人 中煤科工集团武汉设计 研究院有 限公司 地址 430064 湖北省武汉市武昌区武珞路 442号新时代商务中心 (72)发明人 白伦　田达理　黄孟　柳富明　 王珂　 (74)专利代理 机构 武汉楚天专利事务所 421 13 专利代理师 邹舟 (51)Int.Cl. G06F 17/10(2006.01)G06F 30/17(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (56)对比文件 CN 112001051 A,2020.1 1.27 CN 101561839 A,20 09.10.21 CN 10768 8718 A,2018.02.13 EP 34573 05 A1,2019.0 3.20 裴强等.复杂荷载作用下空冷系统排汽管道 力学性能分析― ―以火电厂空冷岛为例. 《沈阳 建筑大学学报(自然科 学版)》 .2015,(第01期), 杜景水等.基于小挠度理论的悬空管道力学 分析. 《油气储运》 .20 09,(第01期), 张重英等.管道参与管架结构的整体 计算和 分析. 《甘肃科 学学报》 .2013,(第04期), 审查员 崔英秀 (54)发明名称 一种计算温度差和支座位移引起的煤浆管 道附加荷载的方法 (57)摘要 本发明提供一种计算温度差和支座位移引 起的煤浆管道附加荷载的方法， 包括以下步骤： (1)确定煤浆管道的物理参数， 计算管道的惯性 矩； (2)将管道划分为基本 结构， 计算温度差和支 座位移下基本结构的弯矩和剪力值； (3)计算整 体结构刚结点在温度差和支座位移下发生的角 位移， 进而计算整体结构中基本结构的弯矩和剪 力； (4)根据温度差和支座位移引起的杆端弯矩 和剪力， 计算附加正应力、 附加切应力以及附加 支座荷载。 本发 明可以科学地计算出温度差和支 座位移下的煤浆管道荷载， 为优化煤浆管道布 置， 提高煤浆输送安全性 提供理论依据。 权利要求书2页 说明书8页 附图2页 CN 114417228 B 2022.10.11 CN 114417228 B 1.一种计算温度差和 支座位移引起的煤浆管道附加荷载的方法， 其特征在于包括如下 步骤： (1)确定煤浆管道的物理参数， 计算管道的惯性矩， 式中， D为管道外径， d为管道内径； (2)将管道划分为基本结构， 分别计算温度差和支座 位移下基本结构的弯 矩和剪力值； (3)计算整体结构刚结点在温度差和支座位移下发生的角位移， 进而计算整体结构中 基本结构的弯 矩和剪力； (4)根据温度差和支座位移引起的杆端弯矩和剪力， 计算附加正应力、 附加切应力以及 附加支座荷载； 所述步骤(2)中， 所述基本结构包括2个固定支座和一个杆件， 令物理量符号的下标左 侧为l， 右侧为2， 杆端的弯 矩、 剪力、 转角， 均以顺时针方向为 正， 温度差产生的荷载 温度较低的一侧， 预设下侧受拉， 基本结构弯 矩为 式中， E为弹性模量， α 为管道的线膨胀系数， 令t1＜t2， t′＝t2‑t1， 温度差不产生剪力； 所述步骤(2)中 支座位移产生的荷载 a.垂向单位 位移Δy＝1， 预设左端， 基本结构弯 矩为 基本结构剪力为 式中， 为基本结构在受力时抵抗弹性变形的能力， 基本结构长为 L； b.单位角位移 预设左端， 基本结构弯 矩为 M1＝4i， M2＝2i 基本结构剪力为 所述步骤(3)中在温度差和支座 位移作用下， 整体结构刚结点发生的角位移为 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114417228 B 2式中， 下标i＝1,2,...,n表示段 数， j＝1,2 表示基本结构的左右端； 计算整体结构中 刚结点发生角位移 后的基本结构杆端弯 矩和剪力： 弯矩为 剪力为 有多个刚结点时， 则需要重复上述步骤， 使基本结构杆端的弯矩和剪力趋于精确解， 刚 结点平衡时， 有M ′i,2＝‑M′i+1,1。 2.根据权利要求1所述的计算温度差和支座位移引起的煤浆管道附加荷载的方法， 其 特征在于： 所述步骤(4)中温度差和支座位移引起的附加正应力、 附加切应力可按下式计 算； 温度差和支座 位移引起的附加支座荷载满足 FR0＝F′Q1,1， FRi＝F′Qi+1,1‑F′Qi,2， FRn＝‑F′Qn,2 式中， i＝1,2,...,n‑1。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114417228 B 3