基于有限元法的設備法蘭強度與剛度分析及工程設計軟件開發(fā).pdf

1、法蘭作為壓力容器設備和壓力管道部件，對容器及管道的安全運行至關重要。大多數國家的設備法蘭設計標準主要基于彈性力學分析的Taylor-Waters法，法蘭尺寸經多次試算校核而得。為提高非標設備法蘭設計的精確性和設計效率，本論文針對整體設備法蘭，利用ANSYS有限元軟件，對法蘭強度和剛度進行了有限元分析和數值計算，研究了法蘭部分結構參數對法蘭應力和轉角的影響。在此基礎上，采用ANSYSAPDL參數化設計技術與VB編程工具，開發(fā)了基于有限元分

2、析(FEA)的設備法蘭工程設計軟件。
　　首先，介紹了Taylor-Waters法的基本原理和法蘭設計過程，針對某工程實際中的整體設備法蘭，依據ASMEⅧ-2-4.16中設計過程和計算公式，進行了法蘭結構尺寸的初始設計計算;采用ANSYS軟件建立了整體法蘭有限元模型，對法蘭應力和法蘭盤轉角進行了有限元分析和計算，并與ASMEⅧ-2-4.16計算結果進行了比較;基于Taylor-Waters理論分析法和應力分類法給出了法蘭分析設計中

3、應力和轉角校核判據。
　　其次，通過有限元計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構參數、墊片尺寸對法蘭強度和剛度的影響。
　　第三，采用Visual Studio10.0中VB編程工具和ANSYS APDL參數化設計技術開發(fā)了基于有限元分析的設備法蘭工程設計軟件CFFEA。該軟件通過交互式操作界面實現法蘭數值計算、結構優(yōu)化設計、結果獲取、自動生成報告等功能。該軟件不僅可以基于有限元法進行法蘭優(yōu)