[发明专利]空分行业级间冷却设备结构有限元分析方法

摘要

本发明涉及一种空分行业级间冷却设备结构有限元分析方法，包括以下工艺步骤：步骤一、提取主要结构，建立带有螺柱连接的三维模型；步骤二，对螺柱螺母以及其余主要结构进行有限元网格划分；步骤三，设置螺柱螺母与三维模型的特征属性以及三维模型间的特征属性；步骤四，建立约束，施加工作压力，进行计算；步骤五，计算结果分析。根据本发明，技术人员可以快速安全有效的对级间冷却设备进行设计。

主权项

一种空分行业级间冷却设备结构有限元分析方法，其特征在于所述方法包括以下工艺步骤：步骤一、提取主要结构，建立带有螺柱连接的三维模型根据圣维南原理，建立简化后主要结构的三维模型，该三维模型由管箱盖板和管箱壳体通过第一螺柱和第一螺母与管板连接构成管箱，管板又通过第二螺柱和第二螺母与端板连接，端板与筒体焊接，最终组成了主要结构的三维模型；步骤二、对螺柱螺母以及其余主要结构进行有限元网格划分根据步骤一所得的结构，通过APDL命令流的方式生成主要结构的三维模型的网格，通过命令流的方式形成参数化建模，包括基础网格的划分、单元材料的属性赋值；步骤三、设置螺柱螺母的特征属性以及螺柱螺母与管箱、管板和端板之间的接触属性定位螺柱预拉伸截面，定义螺柱预拉伸截面的属性，定义螺母与主要结构的接触面；定义主要结构之间因为螺柱螺母紧固作用的接触面；定义接触面之间的属性；步骤四、建立约束，施加工作压力，进行计算；在软件中利用非线性的解算器，采用载荷步的方式，根据实际情况施加约束，对步骤三定义的螺柱预拉伸截面施加载荷，计算后锁定得到的预变形，再施加单一工况下的压力并计算，再施加所有压力并计算得到结果；步骤五、计算结果分析根据相关标准，采用应力线性化方式提取线性化应力结果，根据压力容器材料标准评定结果；若不满足要求，则修改三维模型，若满足要求则计算完成；以上统称的螺柱均指第一螺柱和第二螺柱，统称的螺母均指第一螺母和第二螺母。