基于VB的ANSYS管板强度校核及其优化设计

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找Ｓ ＡＲ １ ０ａ ｓ 件 ，在 该文 件 下 增 加 按 钮语 句 Ｔ Ｔ １ ．ｎ 文 以便调 用 管板 分 析宏 文件 Ｇ ＪＳ ＡＮ． Ｂ． Ｕ Ｉ ＭＡＣ。按钮 语 句如 下 ：
ＡＢＢＲ， ＧＢ— Ｉ ＵＡＮ， ＡＣ— ＪＳ Ｍ ＧＢ １
司 的ＫＬ Ｑ型 高 效换 热 器 。根 据 厂 方 所 给 的结 构 图 纸对 换 热器 在 七 种 极 端 工 况 下 的强 度 进 行 校 核 。 换 热 器 的 主 要 结 构 参 数和 材 料 属 性 如 表 １ 、表 ２ 所
示：
作者 简介 ：蔡灿 （９ ５），男，湖北咸宁人 ，武汉理工大学在 １８ 一
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（ ）在 Ｔ 文 档 中用 ＡＰ Ｌ语 言 编 写宏 文 件 １ ＸＴ Ｄ
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Ａ Ｓ ＳＴ ｏｂ ｒ Ｎ Ｙ ｏ ｌａ
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（ ２）将 宏 文 件 存 储 于 ／ ＡＮＳ —ｎ ／ １ ／ ＹＳ ｉ ｃＶ１ ０ ａ ｓｓ ｐ ｌ ｎ ｙ／ ｄ 目录 下 ； ａ （ ）在／ ３ ＡＮＳ — ｃ １ ／ ｓ ｓ ｐ ｌ ＹＳｉ ／ ０ａ ｙ／ ｄ 目录 下 寻 ｎ Ｖ１ ｎ ａ
第７ 期
一 ９．
基 于Ｖ 的Ａ Ｓ Ｓ Ｂ Ｎ Ｙ 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 ４ ０ ６ ） ３ ０ ３
［ 摘 要］ 利用Ａｓｓ ＰＬ 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 ＮＹ 的Ａ Ｄ语 量 ，通过ｖ 程序 改变Ａ Ｓ Ｓ Ｂ Ｎ Ｙ 中管板分析宏 文件 的参数 ，然后 利用Ｔ ｏ ｂ ｒ ｏ ｌａ 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Ａ ｓ ｓ Ｎ Ｙ 优化 方法得 出管板 的最小体积 ，经验证 满足 强度要 求。
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二 二
认 证 并且 在 国 务 院十 七 个 部委 推 广 使 用 的 分 析 软 件 。本 文 利 用ＡＮＳ 中 的宏 技 术 实现 管 板 的 自动 ＹＳ 分析 ，并 利用 ＶＢ 写界 面 修 改宏 参 数 ，最 后 对 管 编 板主 要结 构进行 优 化分 析 。
符 号 管 板 长 ＧＬ Ｂ 尺寸 （ ） 唧 ９２ ０
２２七种 工况 结果评 定 ． 在 ＶＢ界 面 中输 入 参 数 计 算 ７ 工 况 。 Ｐ 为 种 ｔ 管 程 压 力 、Ｐ 为 壳 程 压 力 、Ｔ为温 度 ，本 文 中管 ｓ 板 材 料 为Ｏ２ ５ ３ Ｂ， 查 阅 ＧＢ１ ０ １ ９ 可 ￣ Ｑ２ ５ ５ ８ ， ３ Ｂ ９ 在 １０ ４ ℃时 的 许 用 应 力 强 度 Ｓ ｍ为 １ ７ Ｐ 。根 据 ０Ｍ ａ Ｊ ７ ２ 准 ， 布 管 区 有 均 布 圆孔 时 ， 圆孔 处 按 Ｂ４ ３ 标 照 连 续 路 径 选 取 ， 故 在 连 续 区 取 路 径 时 其 判 据 为Ｐ ＋ ｂ １５ ｍ、Ｐ ＩＰ ≤ ．Ｓ ｍ≤Ｓ ｍ； 考虑 热 应 力 时 ， 由 于 热 应 力 属 于 二 次 应 力 ， 故其 判 据 为Ｐ ＋ ｂ Ｏ≤ ｌＰ ＋ ３ ｍ＝ ２ Ｍｐ 、Ｐ ≤ １ Ｓ Ｓ ３ １ ａ １ ． ｍ＝１０５ ａ］ ５ ６ ．Ｍｐ 【；对 七种 工 ４ 况进 行 有 限元 分 析 ，并 在 各 个 工 况 取 危 险路 径 进 行校 核 。 在 应 力 结 果 机 型 评 定 时 ， 需要 选 取 最 危 险 的 路径 ，本 文 中通 过 七 种 工 况 校 核 和对 各 个 工 况 进 行安 全 评定 发 现 ，没有 热 应力 影 响 的工 况 １ 、６ 、２ 时 ，危 险路 径 固 定为Ｐ Ｔ ；有 热应 力 的工 况 ３ Ａ Ｈ２ 、 ４ 、７ ，危 险路 径 固定为Ｐ Ｔ 。 、５ 时 Ａ Ｈ１
读硕士研 究生。
然 后 在 ＶＢ编 写 界 面 修 改 参 数 后 直 接 运 行 ＡＮＳ ， 启动 ＧＢ ＪＳ ＹＳ —Ｉ ＵＡＮ按 钮 进 行 强度 一
２ 化 设备 石 与 工 ０ 油
１年第１卷 ０ ３
表 １ 换 热 器 的 主 要 结构 参 数
１ 于ＶＢ的Ａ ＹＳ 次 开 发 流 程 基 ＮＳ ￣
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上量 栅 抽醯 埔 舯戈 鼙匪 芦 ～
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图１ 管板参数输 入界 面
利 用ＡＰ Ｌ的程序 语 言编 写 宏 文件 ，可 以实现 Ｄ 参数 化建 模 、加 载 、求解 、后 处理 Ⅲ。二 次开 发 流
程 如下 ：
图２ Ａ Ｓ Ｓ 的Ｇ — Ｉ ＵＮ 钮 ＮＹ 中 ＢＪＳＡ按
２ ＡＮＳ 有 限 元 分 析 ＹＳ
本 文 分 析 的换 热 器 是 湖 北 大 冶 登 封 换 热 器 公
（ ）利 用 ＶＢ编 写 换 热 器 管板 结 构 参 数 与 工 ４ 况 参 数 输 入 界 面 ，改 变 宏 文 件 中 的参 数 ，将 宏 文 件 复制 到／ ＮＳ — ｃＶ１ ０ａ ｓｓ ｐ ｌ Ａ ＹＳｉ ／ １／ｎｙ ／ ｄ 目录 下 。 ｎ ａ
［ 关键 词］Ａ Ｓ Ｓ Ｎ Ｙ ；二次开发 ；Ｖ ；管板 强度 ；优化设 计 Ｂ
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ＫＬ Ｑ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 用 圆形 管 板 的 经 验 公 式 。 随 着 有 限 元 技 术 的 发 展 及 应 用 ，特 别 是 １ ９ 年 全 国锅 炉 压 力 容 器 标 准 化 ９５ 技 术 委 员 会 发 布 Ｊ ７ ２ 准 之 后 ，ＡＮＳ 软 件 Ｂ４ ３ 标 ＹＳ 成 为第 一 个 通 过 中 国压 力容 器 标 准 化 技 术委 员会