基于VBANSYS管板强度校核和其优化设计.pdf

第7期 一9． 基于VB的ANSYS管板强度校核及其优化设计 蔡灿，钱作勤 (武汉理工大学轮机工程系，湖北 武汉 430063) [摘 要]利用ANsYs的APDL语言编写换热器管板的建模、分网、加载和后处理宏文件，将管板结构参数和流体参数设为变 量，通过vB程序改变ANSYS中管板分析宏文件的参数，然后利用Toolbar按钮调用宏文件实现非标管板强度校核的模块化。 利用模块化程序对管板的七种工况进行了强度校核，得 出管板的危险工况和危险路径。经校核该换热器管板的各工况下应 力强度均满足要求，利用ANsYs优化方法得 出管板的最小体积，经验证满足强度要求。 [关键词]ANSYS；二次开发；VB；管板强度；优化设计 管壳式换热器属于压力容器 的一种 。本文 中 的换热器为湖北大冶登封换热器公司的KLQ型换 热器，该换热器管板为方形管板，属于非标准管 板 ，传统设计中一般将其等效为圆形管板或者套 =： r 徽 一 ： 用 圆形管板的经验公式。随着有限元技术的发展 f…～薹 锶 … ： ” 及应用，特别是1995年全 国锅炉压力容器标准化 二二 技术委员会发布JB4732标准之后，ANSYS软件 成为第一个通过 中国压力容器标准化技术委员会 认证并且在 国务院十七个部委推广使用的分析软 竺 } 件 。本文利用ANSYS中的宏技术实现管板的自动 分析 ，并利用VB编写界面修改宏参数，最后对管 上舯量戈栅抽鼙醯匪埔 芦 ～ — H苎竺 板主要结构进行优化分析。 图1 管板参数输入界面 1基于VB的ANSYS~次开发流程 利用APDL的程序语言编写宏文件 ，可以实现 参数化建模、加载、求解 、后处理Ⅲ。二次开发流 程如下 ： Die _5elect ALst pJot PlotC．trls WorkPlane Pe_rameters (1)在TXT文档中用APDL语言编写宏文件 画■_ GB—JISUAN ．MAC： (2)将宏文件存储 于 ／ANSYS—inc／V110／ ANSYSToolbar ansys／apdl目录下； POWR—GRPH]鱼曼：三 j — (3)在 ／ANSYS—inc／V110／ansys／apdl目录下寻 找START110．ans文件，在该文件下增加按钮语句 图2 ANSYS中的GB—JISUAN按钮 以便调用管板分析宏文件GB．JISUAN．MAC。按钮 2ANSYS有限元分析 语句如下： 本文分析 的换热器是湖北大冶登封换热器公 ABBR，GB—JISUAN，MAC—GB1 司的KLQ型高效换热器 。根据厂方所给的结构 图 (4)利用VB编写换热器管板结构参数与工 纸对换热器在七种极端工况下的强度进行校核 。 况参数输入界面，改变宏文件 中的参数，将宏文 换热器的主要结构参数和材料属性如表1、表2所 件复制到／ANSYS—inc／