CAESAR II

管道应力分析的行业标准

自 1984 年发布，CAESAR II 就已经成为世界上应用最广泛的管道应力和柔性分析软件，其被广泛应用于

石化、化工、电力、海事、船舶、建筑、制药等众多行业领域。

相对于其它同类产品，CAESAR II 是管道应力分析业界公认的全球标准，其用最新的国际规范和标准来分

析管道结构响应和管道系统的应力。绝大多数的中国相关行业用户正在使用它进行管道应力分析。这主要

有以下几个原因：

• 技术全面、灵活：与其它软件相比，CAESAR II 包含更多的选项和更高的技术。

• 使用方便：CAESAR II 提供了与每一个输入区域有关的信息、在线帮助、错误检查和美观的模型显示。

• 产品质量可靠：CAESAR II 在使用过程中已被证实稳定、安全、可靠。

• 用户普遍认可：CAESAR II 因强大的软件功能而被世界上许多大公司所使用，如 ABB、BASF、

BROWN&ROOT、FLUOR、DANIEL、SHELL 等等，在国内也有很多用户。

• 优秀的技术支持：海克斯康数字智能有经验丰富的管道应力分析工程师和程序开发人员解答用户的问题，

用户对海克斯康的博学、安全可靠、及时的技术支持给予了很高的评价。

• 完善的质量保证：软件经过严格的质量保证（QA）标准测试。

• 软件的不断升级：随着技术的发展以及为了满足用户操作的方便和规范的修正，海克斯康不断开发升级

软件，也不断完善与其它相关程序的数据接口。

产品简介

CAESAR II 功能强大，能够针对绝大多数布管情况进行分析：既可以做静态分析也可以做动态分析；

既可以分析地上管系，也可以分析地下管系；既可以分析陆地管系，也可以分析海洋管系。

• 计算管道系统的一次应力、二次应力，防止管道的应力过大或金属疲劳引起管道或支架破坏；

• 计算法兰等连接处受力，进行法兰泄露校核，防止管道连接处泄露；

• 计算设备管口受力，防止管道作用在设备上的载荷过大，在设备上产生较大的变形或应力，而影

响设备的正常运行；

• 计算管道系统的位移，防止管道的位移量过大而引起管道自身或者其它管道的非正常运行或破坏；

• 进行弹簧支架的选取；

• 进行动力分析，防止管道系统因机械振动、流体锤、压力脉动、安全阀泄放等动载荷造成的管道

振动及破坏。

功能简介

输入和建模

交互式图形输入

使用户更直观地查看、编辑模型。CAESAR II 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方便的、相关的信息。

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。

丰富的材料数据库

CAESAR II 提供了一个包含 700 多种物理特性和基于规

范的许用应力材料库（含国标材料库）。这些材料可以

编辑，也可由用户向材料库添加新的材料。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，这些功

能可大幅提高建模效率。

玻璃纤维管（FRP）的建模和分析

自带 FRP 库，用户可根据实际参数进行添加修改。结

合内置的三种规范，进行管系的计算和分析。

自动错误检查

众多的约束形式

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。

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

• 管口受力校核

• 法兰泄露校核

• 风载、地震、附加载荷、附加位移等

• 柔性管口

静态分析

动态分析

CAESAR II 进行静态分析时，默认使用软件推荐的荷载

工况来满足管道规范应力要求。对于实际情况，用户可

编辑荷载工况，以满足应力校核、受力计算等要求。目

前，CAESAR II 软件最多可定义 999 个不同的载荷工况，

支持工况通过 EXCELL 导入导出。

CAESAR II 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。

输入动态分析所需的参数，如不均匀质量、强迫振动、

减振器和频谱定义。用户可以使用内置的地震频谱或用

户自己定义反应谱。

动态分析功能包括：振型和本征频率的计算。通过评价

系统振动振型，可以检查或避免许多操作问题以节省时

间。

工况编辑器

根据在创建模型时定义的原始载荷，软件将推荐载荷工

况以满足所选择的管道规范。如果程序推荐的分析不能

满足所有情况，用户可以建立自己的载荷工况。

弹簧设计选择

程序内置38种弹簧库。CAESAR II允许在多个热工况下，

选择冷态或热态吊零，使用标准或延展的载荷范围来选

择弹簧。软件可自动选取弹簧，用户可以自定义弹簧。

ASCE 风载的生成

多种风载规范，方便用户选择使用。

管嘴柔性和应力的计算

程序包括 WRC297、API650 和 PD5500 定义的管嘴

柔性，根据 WRC297、WRC107 和 ASME Section VIII

Division2 计算管嘴和容器应力。

法兰泄漏校核

程序包括 Kellogg Equivalent Pressure Method /

ASME B&PVC Section III SubsectionNC-3658.3

Method 法兰泄漏检查和 ASME Section VIII Division1

/ EN-1591 计算应力、评估法兰荷载。

设备荷载检查

程序包括如下标准：蒸汽轮机 NEMA SM23、离心泵

API 610、离心式压缩机 API 617、封闭式供水加热器

HEI 和空冷热交换器 API661 等标准。

谐振力和位移

评估一个阻尼系统在谐振力或位移下的振动响应以模拟

机械和声学的振动。

地震反应谱分析

包括独立支承运动以及 NRC 和 UBC 地震谱。程序缺省

采用的是标准计算方法，用户也可自己定义计算方法。

力频谱分析

可进行冲击载荷，例如水击、水锤、蒸汽锤以及安全阀

泄放的计算，它可以把随时间变化的载荷转变成对应的

频率响应数据。

时程分析

当动载荷作用的时间被定义时，程序提供管系在对应

时间内的精确响应。动态响应可以动画显示。在检查

动态问题时，动态显示振型是一个非常有用的工具。

CAESAR II 也可动态显示时程分析的结果。丢失质量 /

力的修正。通过估计系统高频率模态响应来改善动态解

的准确度。

动静混合工况

允许用户任意组合动态和静态载荷，以合理地满足管道

规范要求。

管道规范选项

CAESAR II 中适用的国际管道规范及设备规范列表

输出功能

CAESAR II 输出报告包括：输入数据、弹簧选择和

各个工况下的位移、力、力矩和规范定义的应力与

它们的许用应力的比较。用户可以通过屏幕查看部

分或整体信息，也可保存为一个文件或 Word 文档。

通过显示有用的输出报告可加速设计周期。

CAESAR II 输出模块提供灵活方便的交互方式。程

序给用户提供一个完善的工具来分析计算结果，如：

选择荷载工况、输出报告和标题控制下的计算结果。

输出图形显示结构的变形形状、力、力矩、应力和

振动的动画显示。用户需要看哪一部分就可选相应

部分的输出结果。

输入 / 输出接口

CAESAR II 提供双向的数据输入和输出接口，这将减少

数据输入时间、提高程序和已有数据的利用率。

CAESAR II 可与海克斯康开发的基于 BrisCAD &

AutoCAD 上的管道绘图和设计软件 CADWorx/PIPE 接

口，这是在 CAD 和管道应力分析程序之间的第一个智

能化的完全双向接口。

* 此列表可能会随软件升级产生变化

标准 细节 备注

ASME B31.1，B31.3，B31.4，B31.5，B31.8，B31.9，

B31.11，B36.19M 美国机械工程师协会

ASME ASME-NC，ASME-ND 美国机械工程师协会

ASME ASME Section VIII 美国机械工程师协会

GPTC GPTC Z380 GPTC/192 气体运输分配用管道系统

API API-661，API-650，API-610，API-617 美国石油协会

EN EN-13480，EN-10220 欧盟标准

RCC-M RCC-M-C，RC-CM-D 法国核电标准

CODEIT CODEIT 法国

TBK TBK 5-6 挪威

BS BS-806，BS-7159 纤维玻璃，BS-5500 英国标准

CSA Z662- 天然气传输 加拿大标准协会

STOOMWEZEN STOOMWEZEN 荷兰

ISO ISO-14692（Code） 国际标准化组织

IGE IGE/TD/12 英国气体工程师学会

DNV DNV（ASD） 挪威船级社

UKOOA United Kingdom Offshore Operators Association 英国海洋石油平台

FBDR FBDR-German PipingCode 德国

ASCE ASCE# 7 2005 风力和地震规范

NEMA NEMA-SM23 美国电气制造商协会

UBC Uniform Building Code 地震

CAESAR II 是一个整体管道应力分析软件。它可进行管

系在承受自重、压力载荷、热载荷、地震载荷和其它静

态和动态载荷综合作用下的快速、正确的分析。它可以

分析绝大部分管系，不论是设计一个新的管系还是分析

已存在的管系。

CAESAR II 生成的计算结查完全描述了基于指导下管

系的行为和满足所选择的工业标准的设计限制。使用

CAESAR II 将使用户花最少的时间，获得最准确的结果，

并最大程度地提高工作效率。

CAESAR II 与三维设计软件具有双向接口，用户可

以快速地从三维软件中导入模型，消除手工输入错

误。其中与 CAD 软件接口包括：Intergraph Smart®

3D、CADWorx、PDS、CADPIPE 和 PCF；水力学软

件 接 口 包 括：AFT、PIPENET、LIQT、Pipeplus、

FlowMaster；文本文件接口：众多的第三方软件；

CAESAR II 可 访 问 的 数 据 库 文 件 包 括：Smart 3D、

Lisega（管道支吊架设计）等。

CAESAR II 还可以通过 ODBC 和数据库进行全部输入和

输出数据的交换。确保用户可以根据实际工作需要获得

期望的数据。如用户有支吊架程序，可以通过访问数据

库获得该点的支架受力、弯矩和位移。

CAESAR II 新添向 BrisCAD & AutoCAD 输出图纸功能，

用户可以控制输入信息、输出信息，选择哪些节点需要

标注信息。用户可以根据自己的需要，定义自己的图框

形式。

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海克斯康，数字化信息技术解决方案的革新者，秉承“智慧引擎，共赋未来”的理念，凭借“双智战略”推动制

造业的智能与创新，构建新基建智慧城市生态体系。海克斯康专注于高科技细分市场，并致力于成为各细分市场的佼

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