压力容器管板厚度的优化设计.doc

压力容器管板厚度的优化设计 ——有限元作业 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 年 月 日一、考试题目： 如上图所示为某厂一台氨冷器的结构示意图，属于U型管式换热器，其相关的参数如下： 设计压力：管程：Pt=（31.4+ 39×10-1）MPa, 壳程：Ps=2.5MPa 设计温度：管程：-10～300C 壳程：-150C 材料：管板：20MnMo锻件 球形封头：16MnR 许用应力Sm：管板：196MPa 球形封头：147MPa 材料的弹性模量Sm：E=2.0*105MPa 泊松比：v=0.3 材料密度：ρ=7.8t / m3 其截面尺寸必须满足如下限制条件：790mm≤b≤（ 820+39×10）mm, 340mm≤h≤（390+ 39×10）mm。请设计管板的厚度h和管板的外半径b,在满足给定的强度要求下使得管板的重量最小。(系数K=学号最后两位数（如：2012******39），那么K=39) 要求：写出操作步骤和命令流，定义工作文件名和工作标题为你的姓名拼音+学号。 GUI操作 参考《ANSYS工程应用实例解析－龚曙光》P263-P277 注： ①P266的（3）建立几何模型的7）不做； ②P268的（4）划分有线单元网格的15）不做； ③P269的（5）施加载荷并求解的1）“L20”改为“L21”； ④P269的（5）施加载荷并求解的2）“1375”节点等同于“12”关键点； ⑤P270的（5）施加载荷并求解的3）要注意选择倒角线等； ⑥P270的（6）进入后处理器计算单元总体积5）中“1834”“2324”节点等同于关键点“1”“4”； 三、命令流方式（注，需要参照书本做一遍，根据保存数据得到，使用命令流才有效，否则效果不对，如果出现效果不对，要关闭软件再试一次命令流） /BATCH /TITLE,GXUT /PREP7 MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0 MPDATA,EX,1,,2e5 MPDATA,PRXY,1,,0.3 MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0 MPDATA,EX,2,,1.08e5 MPDATA,PRXY,2,,0.305 ET,1,PLANE82 KEYOPT,1,3,1 KEYOPT,1,5,0 KEYOPT,1,6,0 ET,2,PLANE2 KEYOPT,2,3,1 KEYOPT,2,5,0 KEYOPT,2,6,0 *SET,b,0.82+0.39 *SET,h,0.39+0.39 *SET,sr,0.7 *SET,h1,0.05 *SET,dens,7.8 RECTNG,0,b,0,h, RECTNG,sr,b,h,h+h1, FINISH /POST1 FINISH /PREP7 CYL4,0,h+h1,sr,0,b,90 FLST,2,3,5,ORDE,2 FITEM,2,1 FITEM,2,-3 AADD,P51X WPSTYLE,,,,,,,,1 WPSTYLE,,,,,,,,0 WPSTYLE,,,,,,,,1 WPSTYLE,,,,,,,,0 LFILLT,8,14,0.01, , FLST,2,3,4 FITEM,2,3 FITEM,2,5 FITEM,2,6 AL,P51X FLST,2,2,5,ORDE,2 FITEM,2,1 FITEM,2,4 AADD,P51X SAVE,tubesteet_model,db, WPSTYLE,,,,,,,,1 KWPAVE, 6 wprot,0,90 ASBW, 2 KWPAVE, 7 ASBW, 1 KWPAVE, 9 wprot,0,0,90 ASBW, 3 FLST,2,1,8 FITEM,2,0,0.31,0 WPAVE,P51X wprot,0,0,-90 FLST,2,2,5,ORDE,2 FITEM,2,1 FITEM,2,5 AS