【正文】 建。3建立螺栓組模型在ANSYS Command Prompt中輸入命令：local，11，0，0，,1，（創(chuàng)建局部坐標(biāo)系并將工作平面平移至剛創(chuàng)建的局部坐標(biāo)系之上）單擊UtilityMenu→Workplane→Offset WP by Increments,彈出工作平面控制面板，將Degrees滾動(dòng)條拉至90176。 依次雙擊對話框右側(cè)Structural→Thermal Expansion→Secant Coefficient→Isotropic, ,如下圖245所示：圖345點(diǎn)擊對話框左上角的Material→Exit，退出對話框。點(diǎn)擊對話框左上角的Material→New Model,彈出對話框如下：圖344單擊OK按鈕完成操作。單擊Add按鈕，彈出Library of Element Types對話框。依次單擊Preprocessor→Modeling→Delete→Volume And Below,彈出對話框，選擇V3，點(diǎn)擊OK完成。且繞X軸負(fù)方向旋轉(zhuǎn)一次。計(jì)算完成后，模型網(wǎng)格化完成后如圖241所示。因此模型在完全建立后，先進(jìn)行整體模型的網(wǎng)格化，以檢查此模型是否完美。如下圖240所示：圖340：整體模型對于比較復(fù)雜的模型，建模完成后，通常要檢查模型是否完美。依次單擊Preprocessor→Modeling→Operate→Booleans→Add→Volumes，彈出選擇對話框,選擇Pick All。依次單擊Preprocessor→Modeling→Operate→Booleans→Partition→Volumes,彈出選擇對話框，選擇V1和V2，點(diǎn)擊OK。依次點(diǎn)擊Preprocessor→Modeling→Creat→Volumes→Block→By Dimensions, 彈出如圖所示對話框。依次單擊Preprocessor→Modeling→Delete→Volume And Below,彈出對話框，選擇V3，點(diǎn)擊OK完成。且繞X軸負(fù)方向旋轉(zhuǎn)一次。依次單擊Preprocessor→Modeling→Operate→Booleans→Add→Volumes，彈出選擇對話框,選擇Pick All。依次單擊Preprocessor→Modeling→Operate→Booleans→Partition→Volumes,彈出選擇對話框，選擇V1和V2，點(diǎn)擊OK。做反向配管接頭依次點(diǎn)擊Preprocessor→Modeling→Creat→Volumes→Cylinder→By Dimensions, 彈出如圖236所示對話框，圖336單擊[Apply]，輸入如圖所示數(shù)據(jù)，單擊[OK]按鈕，完成設(shè)置。依次單擊Preprocessor→Modeling→Delete→Volume And Below,彈出對話框，選擇V1和V5，點(diǎn)擊OK完成。圖334圖335依次單擊Preprocessor→Modeling→Operate→Booleans→Add→Volumes,彈出選擇對話框，選擇V1和V3，點(diǎn)擊[OK]，完成設(shè)置。且繞X軸負(fù)方向旋轉(zhuǎn)一次。在ANSYS Command Prompt中輸入命令：local，11，0，0，,1，（創(chuàng)建局部坐標(biāo)系并將工作平面平移至剛創(chuàng)建的局部坐標(biāo)系之上）。依次單擊Preprocessor→Modeling→Delete→Volume And Below,彈出對話框，選擇V3和V5，點(diǎn)擊OK完成。2. 創(chuàng)建吸附法蘭F在ANSYS Command Prompt中輸入命令：local，11，0，0，,1，（創(chuàng)建局部坐標(biāo)系并將工作平面平移至剛創(chuàng)建的局部坐標(biāo)系之上）。依次單擊Preprocessor→Modeling→Delete→Volume And Below,彈出對話框，選擇V3和V5，點(diǎn)擊OK完成。，配管接頭及接地座在ANSYS Command Prompt中輸入命令：local，11，0，0，,1，（創(chuàng)建局部坐標(biāo)系并將工作平面平移至剛創(chuàng)建的局部坐標(biāo)系之上）。單擊OK完成設(shè)置。圖330在ANSYS Command Prompt中輸入命令：local，12，1，0，0，0(創(chuàng)建圓柱坐標(biāo)系并平移至原點(diǎn))。在ANSYS Command Prompt中輸入命令：local，11，0，0，0單擊Enter鍵后輸入Wpcsys,1，（創(chuàng)建局部坐標(biāo)系并將工作平面平移至剛創(chuàng)建的局部坐標(biāo)系之上）。單擊OK完成設(shè)置。圖328依次點(diǎn)擊Preprocessor→Modeling→Copy→Volumes,彈出對話框，選擇剛創(chuàng)建的小圓柱，點(diǎn)擊OK后，彈出如圖228所示對話框：依次單擊Preprocessor→Modeling→Operate→Booleans→Subtract→Volumes，彈出選擇對話框,選擇主筒體,點(diǎn)擊Apply后，選擇復(fù)制出來的所有小圓柱，單擊OK完成設(shè)置。使Z軸方向與主筒體方向平行。在ANSYS Command Prompt中輸入命令：local，11，0，,1，（創(chuàng)建局部坐標(biāo)系并將工作平面平移至剛創(chuàng)建的局部坐標(biāo)系之上）。依次單擊Preprocessor→Modeling→Operate→Booleans→Add→Volumes，彈出選擇對話框,選擇Pick All。且繞Y軸負(fù)方向旋轉(zhuǎn)一次。依次單擊Preprocessor→Numbering Ctrls→Compress Numbers，在彈出的對話框中的Lable Item to be pressed選項(xiàng)中選擇[All]。完成設(shè)置。圖322依次點(diǎn)擊Preprocessor→Modeling→Creat→Volumes→Cylinder→By Dimensions，彈出如下對話框：圖323單擊[Apply]完成設(shè)置。使Z軸方向與主筒體方向平行。圖319依次單擊Preprocessor→Modeling→Reflect→Volumes，選擇Pick All，如下圖所示：依次單擊Preprocessor→Modeling→Operate→Booleans→Add→Volumes，彈出選擇對話框,選擇Pick All。依次單擊Preprocessor→Numbering Ctrls→Compress Numbers，在彈出的對話框中Lable Item to be pressed選項(xiàng)中選擇[All]，單擊按鈕關(guān)閉對話框。經(jīng)過以上操作，所得模型如圖所示：依次單擊Preprocessor→Modeling→Operate→Booleans→Add→Volumes，彈出選擇對話框,選擇Pick All。經(jīng)過以上操作，所得圓弧面如圖所示：圖316用面圍成體依次單擊Preprocessor→Modeling→Creat→Volumes→Arbitrary→ By Areas，彈出選擇對話框，輸入“1，3，6，8，18，19”，單擊Apply完成設(shè)置，再輸入“4，8，9，12，13”，單擊Apply完成設(shè)置，再次輸入“2，5，710，12，20”，單擊OK完成設(shè)置。依次單擊Preprocessor→Modeling→Creat→Lines→Lines→Straight Line，彈出選擇對話框，在Graphics Window中依次選擇關(guān)鍵點(diǎn)226；228，單擊OK完成設(shè)置。內(nèi)表面新產(chǎn)生的3個(gè)面編號(hào)分別為5。在Graphics Windows中單擊A8和A18面。在Graphics Windows中單擊A13和A10面。單擊OK按鈕，完成刪除操作。單擊Apply按鈕，完成刪除操作。依次單擊Preprocessor→Modeling→Delete→Area and Below,彈出選擇對話框。所以O(shè)verlap后多余的面為5和6。此時(shí)觀察Output Windows，可以發(fā)現(xiàn)經(jīng)過Overlap操作原來的兩個(gè)面生成4個(gè)新面，新面的編號(hào)為5，6，8，18。刪除主、支筒體內(nèi)表面相交的多余面依次單擊Preprocessor→Modeling→Operate→Booleans→Overlap→Areas，彈出選擇對話框。由于我們已知多余面的編號(hào)為5和6，即可直接輸入兩個(gè)面得編號(hào)“5，6”，按Enter鍵。接下來刪除這兩個(gè)多余的面。Graphics Windows中兩個(gè)可視外表面編號(hào)為13和10。在屏幕上選擇A8和A18，單擊OK按鈕，完成Overlap操作。單擊PlotCtrl菜單中的Numbering命令，打開Line numbers和Areas numbers按鈕。圖312依次單擊Preprocessor→Modeling→Delete→Volumes Only。圖311依次單擊Preprocessor→Modeling→Operate→Booleans→Divide→Volume by area,彈出對話框，單擊V2（或輸入2，按Enter鍵），單擊Apply 按鈕，再單擊選擇剛生成的面（或輸入1，按Enter鍵），單擊OK，完成主筒體剩余部分的剖分。單擊Plot菜單中的Lines命令，應(yīng)用視圖控制面板放大Graphics Windows中顯示模型，調(diào)整模型顯示。在Graphics Window中選擇要?jiǎng)h除的實(shí)體，單擊OK按鈕。然后重復(fù)第一次剖分的過程。第一次剖分完成。繞Y軸負(fù)方向旋轉(zhuǎn)調(diào)整滾動(dòng)條至90176。將工作坐標(biāo)系的Z軸繞Y軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90176。 圖34添加材料屬性依次點(diǎn)擊Preprocessor→Modeling→Creat→Volumes→Cylinder→By Dimensions,彈出如下圖25所示對話框：圖35輸入如圖所示數(shù)值，單擊ＯＫ退出。在對話框右面的列表框中，依次雙擊Structural→Linear→Elastic→Isotropic,。選擇Solid選項(xiàng)、Brick 8node 45（磚形8節(jié)點(diǎn)單元，在單元庫中編號(hào)為45）選項(xiàng)，如圖23所示：圖33 添加單元類型單擊OK按鈕，并單擊Close按鈕，完成單元類型的添加。依次單擊Main Menu→Preprocessor→Element→Add/Edit/Delete,彈出對話框。單擊OK進(jìn)入ANSYS圖形交互界面。此模型的建立和求解過程比較復(fù)雜，可以分為下面幾個(gè)步驟：(1)定義單元及材料屬性； (2)建立兩個(gè)垂直相交的等徑圓筒； (3) 剖分、刪除多余筒體，保留1/4筒體，建立過渡圓弧面； (4) 鏡像所得1/4筒體，初步得到整個(gè)筒體； (5) 建立筒體端面法蘭，并建立法蘭螺栓孔； (6) 在模型上創(chuàng)建吸附法蘭，配管接頭及接地座； (7) 剖分，取該模型的1/2； (8) 在主筒體剖分面上建立螺栓模型； (9) 網(wǎng)格化模型（10）進(jìn)行內(nèi)壓受力分析和螺栓預(yù)緊力分析； (11) 進(jìn)行筒體疲勞分析。如圖所示此模型可簡化為對稱模型，即取筒體的1/2。由于三通連接處內(nèi)外均為圓弧過渡，過渡圓弧面不同，筒體承壓能力也不同，因此需要設(shè)計(jì)筒體圓弧過渡面。屈服極限=270Mpa螺栓截面尺寸Ai==㎡則螺栓預(yù)緊力Fo(~) Ai==12717N取螺栓預(yù)緊力Fo=12000N圖31主視圖 圖32左視圖技術(shù)要求：容量： 179。受變載荷的螺栓連接的預(yù)緊力應(yīng)比受靜載荷的大些。對于一般連接用的鋼制螺栓連接預(yù)緊力Fo,推薦按下列關(guān)系確定：碳素鋼螺栓 Fo(~) Ai合金鋼螺栓 Fo(~) Ai式中：——螺栓材料的屈服極限； Ai——螺栓危險(xiǎn)截面的面積，Ai預(yù)緊力的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)載荷性質(zhì)、連接剛度等具體工作條件確定。因此，為了保證連