压力容器分析设计软件介绍幻灯片.ppt

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1、压力容器分析设计软件介绍第1页，共41页，编辑于2022年，星期五公司简介公司简介 北京翔升科创科技有限公司是一家专业从事有限元计算及参数化出图软北京翔升科创科技有限公司是一家专业从事有限元计算及参数化出图软件研发、销售、服务的高科技企业，创立于件研发、销售、服务的高科技企业，创立于2007年年6月月。公司骨干力量均毕业。公司骨干力量均毕业于知名学府，并在中科院数学所所辖单位从事过多年的压力容器设备有限元程序于知名学府，并在中科院数学所所辖单位从事过多年的压力容器设备有限元程序开发与分析计算工作，其中公司开发与分析计算工作，其中公司90%以上的员工均具有以上的员工均具有IT行业的专业背景，行业

2、的专业背景，80%以上的技术人员拥有硕士或博士学位以上的技术人员拥有硕士或博士学位。公司目前软件产品主要覆盖了石油、化工领域，项目分析服务则包括了石油、化公司目前软件产品主要覆盖了石油、化工领域，项目分析服务则包括了石油、化工、岩土、交通等领域，可进行固体、渗流、热、简单流体单项或耦合计算分析，并工、岩土、交通等领域，可进行固体、渗流、热、简单流体单项或耦合计算分析，并可根据用户需求定制专用分析工具包可根据用户需求定制专用分析工具包。第2页，共41页，编辑于2022年，星期五产品简介产品简介 压力容器分析设计软件压力容器分析设计软件是由北京翔升科创科技有限公司依据钢制压是由北京翔升科创科技有限

3、公司依据钢制压力容器力容器分析设计标准分析设计标准(JB473295)研制开发，用于压力容器分析设研制开发，用于压力容器分析设计的专用软件。计的专用软件。开发工作基于中科院数学所梁国平研究员的有限元程序开发平台，开发工作基于中科院数学所梁国平研究员的有限元程序开发平台，此平台曾获得国家科技进步二等奖。自此平台曾获得国家科技进步二等奖。自1998年开始至今，持续不断的开发工年开始至今，持续不断的开发工作已进行了十余载，开发出了压力容器分析系统作已进行了十余载，开发出了压力容器分析系统VAS软件包等多款软件。软件包等多款软件。第3页，共41页，编辑于2022年，星期五产品简介产品简介 分析软件包主

4、要用于对压力容器的局部开孔及存在接管载荷结构进行强度、分析软件包主要用于对压力容器的局部开孔及存在接管载荷结构进行强度、疲劳、失稳等工况的分析计算与评定，并可根据计算结果自动强度评定与生成分析疲劳、失稳等工况的分析计算与评定，并可根据计算结果自动强度评定与生成分析报告。在压力容器分析设计领域，与国外通用有限元软件相比，本软件的主要优势报告。在压力容器分析设计领域，与国外通用有限元软件相比，本软件的主要优势有：有：输入简单，模型及载荷工况的输入采取参数化输入方式，用户只需输入模型的基本几何参数，载荷加输入简单，模型及载荷工况的输入采取参数化输入方式，用户只需输入模型的基本几何参数，载荷加载方式，

5、即可自动生成有限元计算模型；载方式，即可自动生成有限元计算模型；计算简便，生成的模型可使用自有计算模块计算，也可以导入计算简便，生成的模型可使用自有计算模块计算，也可以导入ansys中进行计算，导入方便，中进行计算，导入方便，只需在只需在ansys中输入生成的命令流，即可在中输入生成的命令流，即可在ansys中得到计算模型，并直接计算，无需重新中得到计算模型，并直接计算，无需重新建模；建模；界面友好，易学易用，可自动进行应力分类并自动生成界面友好，易学易用，可自动进行应力分类并自动生成word计算分析报告并依据计算分析报告并依据JB4732进行评定。进行评定。第4页，共41页，编辑于2022年

6、，星期五分析设计软件主要包括以下几部分模分析设计软件主要包括以下几部分模块：块：l部件库部件库l参数化建模参数化建模l有限元分析与接口有限元分析与接口l后处理应力分析与计算报告生成后处理应力分析与计算报告生成第5页，共41页，编辑于2022年，星期五部件库部件库目前典型部件包括目前典型部件包括：椭圆封头任意接管椭圆封头任意接管柱壳单异侧任意接管柱壳单异侧任意接管正锥任意接管正锥任意接管偏锥任意接管偏锥任意接管三通、四通三通、四通 等等十十五五个个部部件件，其其中中各各开开孔孔接接管管均均可可设设定定任任意意角角度度与与方方向向并并可可施施加加任任意意接接管管载载荷荷，开开孔孔比比率率最最大大可

7、可达达到到99%，并并可可做做到到完完全全切切向向开开孔孔。过过渡渡区区均均为为圆圆弧弧过过渡。渡。第6页，共41页，编辑于2022年，星期五参数化建模参数化建模工程化的参数输入工程化的参数输入 只只需需输输入入必必要要的的几几何何尺尺寸寸、各各类类载载荷荷大大小小,和和网网格格密密度度控控制制参参数数，便便可可自自动动生生成成计计算算模模型型，并并自自动动施施加边界条件与载荷。加边界条件与载荷。第7页，共41页，编辑于2022年，星期五参数化建模参数化建模内外压及端部载荷施加内外压及端部载荷施加 第8页，共41页，编辑于2022年，星期五参数化建模参数化建模材料库材料库 第9页，共41页，编

8、辑于2022年，星期五计算功能计算功能计算类型计算类型线弹性静力计算线弹性静力计算温度场、热应力温度场、热应力疲劳计算疲劳计算应力分类应力分类JB4732JB4732理论壁厚理论壁厚部分模型负压稳定性计算部分模型负压稳定性计算极限载荷计算极限载荷计算第10页，共41页，编辑于2022年，星期五自动化后处理与报告生成自动化后处理与报告生成 用户只需填写参数，点用户只需填写参数，点击计算，得到符合要求的击计算，得到符合要求的计算结果后即可自动生成计算结果后即可自动生成强度分析报告书强度分析报告书第11页，共41页，编辑于2022年，星期五ANSYSANSYS接口接口 目目 前前 所所 有有 模模

9、型型 均均 可可 导导 入入ansys中中进进行行计计算算，用用户户只只需需选选择择计计算算模模式式，点点击击导导出出，即即可可生生成成相相应应计计算算的的ansys计计算算文文件件，在在ansys中中运运行行即即可可直直接接计计算算。无无需需在在ansys中建立模型施加边界条件等。中建立模型施加边界条件等。对对于于拥拥有有ansys软软件件的的客客户尤为方便实用。户尤为方便实用。第12页，共41页，编辑于2022年，星期五升级开发潜力大升级开发潜力大 目前软件架构已经搭建完目前软件架构已经搭建完成，后期扩容只需增加部件结成，后期扩容只需增加部件结构，插入软件即可进行计算；构，插入软件即可进行

10、计算；所有部件模型的开发均为我公所有部件模型的开发均为我公司自主知识产权源代码，具有司自主知识产权源代码，具有二次开发快速、方便、易于实二次开发快速、方便、易于实现软件插入的特点；同时，计现软件插入的特点；同时，计算程序部分也为我公司自主开算程序部分也为我公司自主开发代码，可方便的实现用户定发代码，可方便的实现用户定制计算功能与输出功能的要求制计算功能与输出功能的要求。第13页，共41页，编辑于2022年，星期五1.简化力学模型的建立2.有限元模型的建立（前处理）3.求解4.后处理第14页，共41页，编辑于2022年，星期五根据分析目的与要求不同确定进行局部分析还是进行整体分析；根据结构及载荷

11、构特点充分利用其对称性，尽量减小计算规模。第15页，共41页，编辑于2022年，星期五1.1 根据分析目的与要求不同确定进行局部分析还是进行整体分析；分析目的高应力区分析载荷边界条件必须由整体模型确定时，需建整体模型，如球罐支柱连接区。载荷边界可通过截面法确定，建局部模型，如球罐开孔接管区，塔设备裙座支撑区第16页，共41页，编辑于2022年，星期五第17页，共41页，编辑于2022年，星期五A：底部1/2模型 利用截面法求得上截面内力即剪力与弯矩，由于剪力引起的剪应力很小，通常可以忽略。弯矩可以等效面载荷的形式施加在上端面上。（为安全起见，端面上可施加欲考察截面上的弯矩）第18页，共41页，

12、编辑于2022年，星期五等效面载荷第19页，共41页，编辑于2022年，星期五B：轴对称模型 利用轴对称模型首先求得内压作用下结构的各向应力，计算出弯矩作用下某截面上的弯曲正应力并与内压作用下的应力叠加，再计算主应力及应力强度。第20页，共41页，编辑于2022年，星期五内压接管轴向载荷内压某方向的接管力或弯矩第21页，共41页，编辑于2022年，星期五单元选择单元材料属性网格剖分载荷与边界条件的施加第22页，共41页，编辑于2022年，星期五单元选择单元材料属性 弹性应力应变场计算：弹性模量E(MPa)、泊松比m；需考虑重力、惯性力时，材料密度、加速度稳态温度场计算：热传导系数K;热应力计算

13、：线膨胀系数a第23页，共41页，编辑于2022年，星期五网格剖分 调整网格剖分密度与单元形状（保证计算精度）：需要重点考察的区域网格要密，其他区域可以疏；尽量避免畸形单元（边长比、相邻边的夹角）第24页，共41页，编辑于2022年，星期五载荷与边界条件的施加 位移边界条件第25页，共41页，编辑于2022年，星期五载荷与边界条件的施加 载荷边界条件第26页，共41页，编辑于2022年，星期五选择求解器非线性计算时设定必要的选项 线性代数方程组的几种常用的解法：高斯消去法；三角分解法；追赶法；分块解法；波前法；雅可比迭代法和高斯赛得尔迭代法；超松弛迭代法。第27页，共41页，编辑于2022年，

14、星期五位移、应变、应力、主应力、相当应力的等值线或云图路径线性化处理报告生成系统第28页，共41页，编辑于2022年，星期五123456789第29页，共41页，编辑于2022年，星期五1、选择计算模型目前计算模型包括柱壳接管，封头接管，柱壳开方孔等15个计算模型2、选择计算类型强度计算疲劳计算稳定性计算*极限载荷计算*3、选择接管个数接管个数依各模型不同，可从0到10任选第30页，共41页，编辑于2022年，星期五4、填写模型几何参数与网格剖分参数几何参数为去掉腐蚀余量后的实际计算参数网格平均尺寸指剖分网格时网格厚度方向以外两个方向上剖分所采用的平均尺寸，程序会自动根据模型的实际，调整焊缝与

15、筒体不同位置的实际剖分网格大小。使用具体剖分参数时，此数为0，不起作用。第31页，共41页，编辑于2022年，星期五5、施加载荷腐蚀余量只用于出报告，并不参与计算。接管端部可施加三个方向的力与三个方向的弯矩。第32页，共41页，编辑于2022年，星期五6、选择材料注意填写最大厚度参数。第33页，共41页，编辑于2022年，星期五7、开始计算 注意计算信息输出。显示命令执行完毕表示计算结束。第34页，共41页，编辑于2022年，星期五8、查看后处理结果变形是否合理对称载荷与模型云图是否对称如合理可进入下一步生成计算报告，否则返回检查数据输入是否有误。第35页，共41页，编辑于2022年，星期五9、生成计算报告注意，在报告生成过程中不能切换屏幕或者在桌面操作其它程序，否则将影响报告图片生成。第36页，共41页，编辑于2022年，星期五运行“ansys转换”在ansys中指向计算目录运行ANS_VAS即可导入ansys中计算第37页，共41页，编辑于2022年，星期五第38页，共41页，编辑于2022年，星期五稳定性计算与极限载荷计算稳定性计算结果极限载荷计算结果第39页，共41页，编辑于2022年，星期五Email：baiyu_ 联系人：白玉 邮箱：电话：01085300032 传真：01085300032 第41页，共41页，编辑于2022年，星期五