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利用有限元軟件對(duì)容積式換熱器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)
利用有限元手機(jī)軟件對(duì)容量式熱交換器開(kāi)展可靠性設(shè)計(jì)史南達(dá)鮑務(wù)均中山大學(xué)電力能源與機(jī)械設(shè)備學(xué)校，武漢市4300721 6要利用ANSYS手機(jī)軟件對(duì)化工制造行業(yè)中常常采用的容量式熱交換器開(kāi)展了有限元剖析，剖析結(jié)果明i t人33富強(qiáng)的盤(pán)算跟模擬仿真作用令人滿(mǎn)意了機(jī)械制造領(lǐng)域的需要，存有寬闊的利用市場(chǎng)前景。！重要詞機(jī)械制造；容量式熱交換器；有限元；靜力學(xué)剖析i容量式熱交換器是化工廠石油化工設(shè)備機(jī)械設(shè)備中廣泛利用的耐壓機(jī)器設(shè)備。只要各種容量式熱交換器機(jī)器設(shè)備作用各不相同構(gòu)造繁雜水準(zhǔn)不，但從總體上看，般以厚壁的轉(zhuǎn)動(dòng)殼為關(guān)鍵構(gòu)形，另外又可把總體溶解為筒節(jié)筒體法蘭盤(pán)打孔接受橡膠支座等構(gòu)件。這種構(gòu)件構(gòu)形肯定非常簡(jiǎn)單，均存有顯著的分別特性，并很有可能便捷地開(kāi)展分類(lèi)剖析。在傳統(tǒng)式的設(shè)計(jì)方案中，由于容量式熱交換器商業(yè)保險(xiǎn)問(wèn)的必要性，容量式熱交換器的設(shè)計(jì)方案通常偏于陳規(guī)，促使設(shè)計(jì)方案的器皿又沉重，又放縱材料，并且使生產(chǎn)制造成本顯著上升，導(dǎo)致了很多的放縱。并且伴隨著化工機(jī)械設(shè)備愈來(lái)愈趨向進(jìn)口替代的設(shè)計(jì)方案，這類(lèi)放縱看起來(lái)更為讓人婉惜。殊不知，伴隨著盤(pán)算機(jī)方法水準(zhǔn)的迅猛發(fā)展，促使我們很有可能得利用人33等0人手機(jī)軟件對(duì)其開(kāi)展有限元剖析，對(duì)機(jī)械制造設(shè)計(jì)方案具有可靠性設(shè)計(jì)的功效。
1容量式熱交換器的二種設(shè)計(jì)方法較為力器皿設(shè)計(jì)方法有二種，辨別相匹配二種設(shè)計(jì)規(guī)范在我國(guó)的08150采用的是傳統(tǒng)式的設(shè)計(jì)方法，稱(chēng)之為狻規(guī)定設(shè)計(jì)方案，它的基礎(chǔ)邏輯思維是并不需要對(duì)容量式熱交換器的每個(gè)位置開(kāi)展實(shí)際的應(yīng)力剖析，只是融合經(jīng)典力學(xué)具體跟經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)公式計(jì)算對(duì)容量式熱交換器構(gòu)件的設(shè)計(jì)方案做些劃分，如選料商業(yè)保險(xiǎn)指數(shù)特性規(guī)格生產(chǎn)制造加工工藝等都務(wù)必令人滿(mǎn)意定的前提條件。
另種更科學(xué)研究更周全的設(shè)計(jì)規(guī)范是歷4732，它采用剖析設(shè)計(jì)方法，要求對(duì)容量式熱交換器開(kāi)展應(yīng)力剖析跟疲憊剖析，由于這類(lèi)定量分析剖析結(jié)果使構(gòu)造趨向更公平，因而，用該設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的器皿，很有可能做到較高的允許應(yīng)力而并不變?nèi)跎虡I(yè)保險(xiǎn)裕量。
如前所述，對(duì)設(shè)計(jì)方案工作人員來(lái)講，按規(guī)定設(shè)計(jì)方案跟按剖析設(shè)計(jì)方案的較大 區(qū)別體當(dāng)時(shí)是不是需要對(duì)容量式熱交換器做應(yīng)力剖析?，F(xiàn)階段，對(duì)構(gòu)造做應(yīng)力剖析大部分有一種方式分析剖析試驗(yàn)剖析標(biāo)值剖析。分析剖析方式需要在構(gòu)造跟結(jié)果精密度中間尋找個(gè)融洽，具體構(gòu)造般都較為繁雜，要對(duì)他們開(kāi)展分析剖析絕非一件容易的事情，構(gòu)造般要開(kāi)展簡(jiǎn)單化，而剖析工作人員更要操縱較扎扎實(shí)實(shí)低沉的結(jié)構(gòu)力學(xué)具體基本常識(shí)才能完成這重任。實(shí)驗(yàn)方法在其精密度上存有沒(méi)法較為的優(yōu)勢(shì)，但其問(wèn)題也是十分突起，費(fèi)用高昂，實(shí)際操作繁雜，費(fèi)時(shí)間費(fèi)力，般在設(shè)計(jì)方案定形資金投入利用前要該方式開(kāi)展終的抗壓強(qiáng)度認(rèn)證，不適合在設(shè)計(jì)方案過(guò)程中采用。事實(shí)上有效利用也廣泛的應(yīng)力剖析方式是標(biāo)值剖析方式，一般 就是指有限元剖析方式。
2有限元剖析手機(jī)軟件人陽(yáng)3的介紹大中型通用性有限元剖析手機(jī)軟件。由世界的有限元剖析軟件開(kāi)發(fā)公司之的英國(guó)ANSYS開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，它能與大部分CAD手機(jī)軟件插口，完成數(shù)據(jù)信息的共享資源跟互換，如，咕加63丁尺入隊(duì)人0入民0入0等，是古時(shí)候設(shè)計(jì)產(chǎn)品中的高，人0工具之手機(jī)軟件關(guān)鍵包括個(gè)部分前解決控制模塊，剖析盤(pán)算控制模塊跟后處理工藝控制模塊。前解決控制模塊提供了個(gè)富強(qiáng)的實(shí)體線模型及網(wǎng)格區(qū)劃工具，客戶(hù)很有可能便捷地構(gòu)造有限元實(shí)體模型；剖析盤(pán)算控制模塊包括構(gòu)造剖析可開(kāi)展線形剖析離散系統(tǒng)剖析跟高寬比離散系統(tǒng)剖析液體電力能源學(xué)剖析磁場(chǎng)剖析音場(chǎng)剖析壓電式剖析及其多物理學(xué)場(chǎng)的藕合剖析，可模仿多種多樣物理介質(zhì)的相互功效，存有敏感度剖析及提升剖析才能后處理工藝控制模塊可將盤(pán)算結(jié)果以五顏六色等值線顯梯度方向顯矢量素材顯粒子流跡顯破體切成片顯全透明及透明色顯可見(jiàn)到構(gòu)造內(nèi)部等形方式顯出去，也可將盤(pán)算結(jié)果以曲線圖形勢(shì)顯或輸出。手機(jī)軟件提供了100種之上的模塊種類(lèi)，用于效仿工程項(xiàng)目中的各種各樣構(gòu)造跟材料。
3利用案例3.1問(wèn)敘述我們此次要剖析的為人尚處設(shè)計(jì)方案過(guò)程中的管式反應(yīng)器意盤(pán)與其他管路聯(lián)接。由于室內(nèi)空間的程度，2個(gè)橡膠支座對(duì)稱(chēng)性地分配管式反應(yīng)器總長(zhǎng)2160Mm，兩邊法蘭片固定不動(dòng)面間隔2156毫米，器皿720Mm，壁厚2，筒體壁厚均勾，無(wú)斜角，橫截面規(guī)格如冬1 2，所有反應(yīng)容器采用相同材料生產(chǎn)制造，主要參數(shù)以下設(shè)計(jì)方案工作壓力10肘壓力為9肘內(nèi)孔受軸徑抗拉力尸=30 3.2剖析流程對(duì)那樣的容量式熱交換器，我們般采薄殼實(shí)體模型，殼模塊開(kāi)展剖析，并且是個(gè)靜力學(xué)剖析求得的問(wèn)。
3.2.1界定模塊82模塊。由于在之后的剖析中我們利用的是是對(duì)稱(chēng)性荷載，因此 在模塊種類(lèi)提示框入選中提升的單兀種類(lèi)并點(diǎn)擊，93按鍵，在161加也6 6，1往下拉列框中選擇人137加1項(xiàng)2所不。
3.2.3樹(shù)破是多少何實(shí)體模型從而樹(shù)破的維形3上哪畫(huà)吁3.2.4區(qū)劃網(wǎng)格由于在這里設(shè)計(jì)方案過(guò)程中，設(shè)計(jì)師關(guān)愛(ài)的是應(yīng)力沿壁厚的散播規(guī)律及尺寸，因此 在校對(duì)時(shí)只需要剖析沿壁厚方位的某一橫截面就可以。又由于該器皿為中心對(duì)稱(chēng)構(gòu)造，內(nèi)部勻稱(chēng)受力，因此 只需要剖析其橫截面部分就可以，并且由于利用維實(shí)體線模型后區(qū)劃網(wǎng)格對(duì)盤(pán)算機(jī)的配備要求高，并且會(huì)占有很多的機(jī)后，因而不強(qiáng)烈推薦利用維實(shí)體線區(qū)劃網(wǎng)格，在本例中僅有利用用網(wǎng)格區(qū)劃工具對(duì)橫截面開(kāi)展網(wǎng)格區(qū)劃，并利用邊形模塊開(kāi)展智能化區(qū)劃根據(jù)利用該工具很有可能便捷地開(kāi)展材料設(shè)定，網(wǎng)格相對(duì)密度，外觀設(shè)計(jì)設(shè)置跟網(wǎng)格區(qū)劃及消除工作中。
入33中提供的這一智能化網(wǎng)格區(qū)劃工具，很有可能讓客戶(hù)無(wú)須尤其設(shè)置網(wǎng)格的規(guī)格，人33將積地根據(jù)實(shí)體模型的尺寸跟部分格提供了分成0的不一樣相對(duì)密度等級(jí)，1精致，粗燥。選擇不一樣的等級(jí)，需要根據(jù)求得要求及全部盤(pán)算機(jī)的計(jì)算速率而定。若在智能化區(qū)劃的大部分仍在部分特定了單元尺寸，則入，33將按照特定的網(wǎng)格相對(duì)密度開(kāi)展，這防止了智能化區(qū)劃網(wǎng)格時(shí)，部分斜角或弧形網(wǎng)格銜接細(xì)分化的狀況。網(wǎng)格區(qū)劃后的橫截面4 3.2.5釋放界限拘束跟氣體壓力荷載由于該器皿內(nèi)部勻稱(chēng)受力，對(duì)稱(chēng)性荷載，因此 需要對(duì)支撐點(diǎn)再加上絞支拘束。且在其內(nèi)腔釋放3的工作壓力。
了6加18指令就可以完成求得。
3.2.7后處理工藝作用完成有限元盤(pán)算當(dāng)今，事實(shí)上你己獲得了所有有限元結(jié)果，包括偏移應(yīng)力主應(yīng)力等效電路應(yīng)力等。在這兒可顯復(fù)印剖析，也很有可能對(duì)盤(pán)算結(jié)果做發(fā)展解決，如疲憊剖析應(yīng)力線性化。非常值得提的是應(yīng)力線性化作用，事實(shí)上剖析設(shè)計(jì)方案的終要求是要對(duì)容量式熱交換器構(gòu)件的風(fēng)險(xiǎn)位置做應(yīng)力歸類(lèi)校對(duì)，即沿壁厚方位開(kāi)始對(duì)應(yīng)力份量做線性化解決，獲得各種應(yīng)力7說(shuō)白了應(yīng)力歸類(lèi)過(guò)程。然后對(duì)各種應(yīng)力辨別按照狃4732的劃分開(kāi)展剛度計(jì)算，倘若全部抗壓強(qiáng)度均令人滿(mǎn)意要求，那麼剖析設(shè)計(jì)方案過(guò)程即公布完成。5即是由內(nèi)腔到表面的應(yīng)力散播。
輕形照相機(jī)有限元剖析與設(shè)計(jì)方案周衛(wèi)國(guó)1郭崇林2張茂禹1上海交大船只內(nèi)地與修建工程學(xué)校，上海市200030空間技巧研究所北京市室內(nèi)空間機(jī)電工程研宄所，北京市176腦要根據(jù)輕形CCD相機(jī)的ProE實(shí)體模型，利用大中型通用性有限元手機(jī)軟件NASTRANPATRAN樹(shù)破i有限元實(shí)體模型，并對(duì)有限元實(shí)體模型開(kāi)展多形式剖析準(zhǔn)靜態(tài)數(shù)據(jù)剖析跟正弦交流電沖擊性剖析，根據(jù)盤(pán)算結(jié)果對(duì)該種類(lèi)照相機(jī)明確提出新的總體設(shè)計(jì)。i j重要詞，0照相機(jī)；有限元；電力能源剖析i 1引目輕形照相機(jī)做為星載對(duì)地觀察的儀器設(shè)備，以其體型小重3.2.8形顯作用下邊要講的形控制模塊中提供了形化的方式界定作用，并在形自然環(huán)境下完成應(yīng)力線性化盤(pán)算，這作用使應(yīng)力歸類(lèi)工作中越來(lái)越十分隨便。在完成了網(wǎng)格形成以后，很有可能破即啟用形作用查詢(xún)剛形成的網(wǎng)格，倘若對(duì)網(wǎng)格不太令人滿(mǎn)意，如部分過(guò)疏或太密或一些主要參數(shù)鍵入不正確，則很有可能再回到主要參數(shù)鍵入部分，從新改動(dòng)一些主要參數(shù)，直至令人滿(mǎn)意已經(jīng)。除很有可能顯網(wǎng)格形以外，燦還很有可能顯應(yīng)力偏移溫度形變等盤(pán)算結(jié)果的等值線上色量輕鑒別率高優(yōu)勢(shì)得到愈來(lái)愈多的利用，而且變成世界各國(guó)關(guān)鍵研制開(kāi)發(fā)的目標(biāo)1.當(dāng)今，輕形，照相機(jī)關(guān)鍵的發(fā)展趨向是使輕形，照相機(jī)在整體上朝著份量輕，容積更小的方位上發(fā)展趨勢(shì)。為顯應(yīng)力線性化曲線圖維的應(yīng)力線性化盤(pán)算等作用，全部形均可輸出至復(fù)印機(jī)。
4結(jié)語(yǔ)做為大中型的通用性有限元手機(jī)軟件的ANSYS，早已被中國(guó)許多 家大中型規(guī)劃院利用，由于13是現(xiàn)階段唯能完成多物理學(xué)場(chǎng)藕合剖析，根據(jù)研宄多種要素相互牽制危害來(lái)確實(shí)地效仿具體情況。從上邊的事例中我們就很有可能創(chuàng)造發(fā)明盤(pán)算結(jié)果與具體十分符合。
ANSYS跟其他維三維建模軟件插口十分豐富多彩，很有可能把在其他維手機(jī)軟件樹(shù)破好的繁雜實(shí)體模型立即導(dǎo)回來(lái)利用，大大的勤儉節(jié)約了設(shè)計(jì)方案工作人員把寶貴的歲月放縱在樹(shù)破維實(shí)體模型上，使其很有可能更為專(zhuān)一于可靠性設(shè)計(jì)工作中。
ANSYS的解決作用十分富強(qiáng)，并且可以的形勢(shì)乃至模擬仿真動(dòng)漫的十分形象的出去，讓設(shè)計(jì)方案工作人員十分便捷形象化地得到所需要的意見(jiàn)反饋信息內(nèi)容。