ANSYS在机械与化工装备中的应用

序

第二版前言

第一版前言

绪论

第1章ANSYS基本介绍

1.1ANSYS软件的主要功能

1.2ANSYS10.0软件的新特性及新功能

1.3ANSYS10.0启动与界面

1.3.1系统要求

1.3.2启动与退出

1.3.3认识ANSYS10.0的操作界面

1.4ANSYS10.0文件系统

1.4.1文件格式

1.4.2对文件大小的限制

1.4.3文件管理

1.5ANSYS接口工具

1.5.1IGES格式输入

1.5.2与Pro/E接口

1.5.3与UG接口

1.5.4与Parasolid接口

1.5.5与CATIA接口

第2章ANSYS基本分析技术

2.1结构分析类型

2.1.1结构静力分析

2.1.2结构非线性分析

2.1.3结构动力学分析

2.1.4结构热分析

2.1.5结构耦合场分析

2.2ANSYS材料模型

2.2.1材料应力应变关系

2.2.2材料本构模型

2.2.3材料本构模型组合

2.3ANSYS单位制分析

2.4ANSYS基本分析过程

2.4.1理解有限元

2.4.2ANSYS分析举例

第一篇ANSYS在化工容器中的应用

第3章应力容器分析设计

3.1压力容器设计解决方案

3.2压力容器及其分类

3.3强度理论

3.3.1材料的破坏形式

3.3.2基本强度理论

3.4应力分类

3.4.1应力分类

3.4.2应力强度评定方法

3.5分析报告模式

第4章压力容器不连续区应力分析

4.1高压容器筒体与封头的连接区的应力分析

4.2压力容器开孔接管区的应力分析

4.3支座支撑区应力分析

第5章压力容器稳定性及极限载荷分析

5.1概述

5.1.1失稳分析

5.1.2极限载荷分析

5.2外压容器的失稳问题

5.3力容器的局部失稳问题

5.4极限载荷分析

第6章压力容器分析设计

6.1加氢反应器裙座支撑区的机械应力分析

6.2加氢反应器裙座支撑区的热应力分析

6.2.1温度场分析

6.2.2热应力分析

6.3加氢反应器裙座支撑区的热应力评定

6.4内压及接管弯矩作用下椭圆封头中心接管应力分析

第7章压力容器中的接触分析

7.1法兰连接中的接触分析

7.2O形密封圈回弹性能试验模拟

7.3补强圈与简体间接触特性分析

第二篇ANSYS在化工设备中的应用

第8章塔设备分析

8.1模态分析

8.2风载荷动力响应分析

8.3地震载荷动力响应分析

第9章储存设备分析

9.1球罐在风载荷下的动力响应

9.2球罐在地震载荷下的动力响应

9.3球罐在雪载荷下的应力分析

第10章换热设备分析

10.1固定管板换热器的机械场应力分析

10.2固定管板式换热器的耦合场分析

第三篇ANSYS的高级分析技术

第11章ANSYS优化设计

11.1优化设计概述

11.1.1优化设计理论

11.1.2优化设计基本概念

11.1.3优化设计过程与步骤

11.1.4优化设计注意事项及建议

11.2压力容器壁厚优化设计

11.3换热器封头管箱线性变厚度段参数优化分析

第12章结构可靠性分析

12.1结构可靠性概述

12.1.1结构可靠性分析相关概念

12.1.2可靠性分析过程与步骤

12.2高压球形容器强度可靠性分析

12.3塔设备裙座支撑区可靠性分析

第13章疲劳分析

13.1疲劳分析

13.1.1疲劳分析的相关概念

13.1.2疲劳分析过程

13.2平板封头与简体连接区的疲劳分析

13.3吸附塔的疲劳分析

第14章ANSYS其他高级技术应用

14.1APDL参数化设计语言

14.1.1APDL参数化设计语言的主要概念

14.1.2APDL应用实例涡旋压缩机涡盘建模

14.2子模型

14.2.1子模型技术概述

14.2.2带局部夹套卧式容器的应力分析

14.3单元生死

14.3.1单元生死的主要概念

14.3.2单元生死特性的使用

14.3.3单元生死的控制

14.3.4单元生死在焊接过程中的应用

14.4法兰结构螺栓装配分析

14.4.1Workbench概述

14.4.2模型调入

14.4.3加载求解

14.4.4结果后处理

14.4.5FEModeler模块中的有用信息

参考文献

　　本书从工程实际出发，由浅入深，详细介绍ANSYS软件在机械及化工领域的应用知识。实例包含化工机械设计中常见的设备类型(接管结构、塔设备、存储设备及换热设备等)和分析类型(强度、刚度、寿命)以及分析方法(静力、动力、线性、非线性、热分析、屈曲、振动、耦合等)，还介绍了优化设计、可靠性分析等专题。本书作者长期使用ANSYS软件从事教学、科研工作，完成了许多化工领域工程项目，具有深厚的有限元理论背景，对ANSYS软件的使用也有很深的造诣。　　本书是一本关于大型有限元软件ANSYS在机械及化工领域工程应用实例解集，其工程背景深厚、内容丰富、讲解详尽，针对每一具体实例，均按照图形用户界面和命令流两种方式进行分析和讲解，适用于不同的读者群。　　全书分为3篇，分别为基础篇，工程应用部分和高级设计篇。基础部分对ANSYS的基础理论加以介绍，包括单元、本构模型等知识内容。工程应用部分是根据化工机械领域实际工程应用或研究而设置的相关例题讲解，按照机械、化工设备领域传统的分类方法，分为ANSYS在机械与化工容器中的应用以及在化工设备中的应用两个章节。高级分析篇包含了ANSYS优化设计、疲劳设计以及结构可靠性分析、Workbench等诸多高级功能在机械、化工设备设计中的分析应用。本书还对有限元分析结果进行了相关的评价，这样能更好地帮助读者理解分析的意义，并迅速应角到工程和科研的实践中去。　　本书特别适用于机械及化工装备专业的高年级本科生、研究生和工程技术人员，可作为学习掌握ANSYS软件的参考教材。