基于有限元法的設(shè)備法蘭強(qiáng)度與剛度分析及工程設(shè)計(jì)軟件開發(fā).pdf

1、法蘭作為壓力容器設(shè)備和壓力管道部件，對(duì)容器及管道的安全運(yùn)行至關(guān)重要。大多數(shù)國家的設(shè)備法蘭設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)主要基于彈性力學(xué)分析的Taylor-Waters法，法蘭尺寸經(jīng)多次試算校核而得。為提高非標(biāo)設(shè)備法蘭設(shè)計(jì)的精確性和設(shè)計(jì)效率，本論文針對(duì)整體設(shè)備法蘭，利用ANSYS有限元軟件，對(duì)法蘭強(qiáng)度和剛度進(jìn)行了有限元分析和數(shù)值計(jì)算，研究了法蘭部分結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)法蘭應(yīng)力和轉(zhuǎn)角的影響。在此基礎(chǔ)上，采用ANSYSAPDL參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)與VB編程工具，開發(fā)了基于有限元分

2、析(FEA)的設(shè)備法蘭工程設(shè)計(jì)軟件。
　　首先，介紹了Taylor-Waters法的基本原理和法蘭設(shè)計(jì)過程，針對(duì)某工程實(shí)際中的整體設(shè)備法蘭，依據(jù)ASMEⅧ-2-4.16中設(shè)計(jì)過程和計(jì)算公式，進(jìn)行了法蘭結(jié)構(gòu)尺寸的初始設(shè)計(jì)計(jì)算;采用ANSYS軟件建立了整體法蘭有限元模型，對(duì)法蘭應(yīng)力和法蘭盤轉(zhuǎn)角進(jìn)行了有限元分析和計(jì)算，并與ASMEⅧ-2-4.16計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較;基于Taylor-Waters理論分析法和應(yīng)力分類法給出了法蘭分析設(shè)計(jì)中

3、應(yīng)力和轉(zhuǎn)角校核判據(jù)。
　　其次，通過有限元計(jì)算研究了包括法蘭環(huán)厚度、錐頸大端厚度、錐頸高度、螺栓間距等法蘭幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)、墊片尺寸對(duì)法蘭強(qiáng)度和剛度的影響。
　　第三，采用Visual Studio10.0中VB編程工具和ANSYS APDL參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)開發(fā)了基于有限元分析的設(shè)備法蘭工程設(shè)計(jì)軟件CFFEA。該軟件通過交互式操作界面實(shí)現(xiàn)法蘭數(shù)值計(jì)算、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、結(jié)果獲取、自動(dòng)生成報(bào)告等功能。該軟件不僅可以基于有限元法進(jìn)行法蘭優(yōu)