提出了利用通用程序ANSYS计算冷却塔的装置，属于冷却塔的结构计算技术领域，所述装置包括：第一单元(1)：用于根据交互式输入的冷却塔高度、喉部半径、外界的风荷载数据，在满足塔筒屈曲临界压力值的情况下计算出塔筒的最小壁厚；第二单元(2)：用于读取交互式输入数据并进行判断，如果交互式输入数据为塔筒方程采用人工输入参数则跳至第三单元继续执行，否则读取交互式输入数据的方程数量并选择相应的方法计算塔筒母线的方程参数；第三单元(3)：用于根据第一单元的计算结果和第二单元的判断结果计算塔筒的几何数据，并根据交互式输入数据的支柱及基础形式采用相应的公式计算支柱及基础的几何数据；第四单元(4)：用于根据第三单元中计算得出的数据，结合ANSYS计算冷却塔需要的相关数据，输出ANSYS软件计算冷却塔所需的流命令文本文件。本装置解决了现有技术计算冷却塔较为困难和复杂的技术问题。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术属于核工业、石油化工、电力等能源工程中的冷却塔的结构计算
，尤其涉及一种利用通用程序ANSYS计算冷却塔的装置。
技术介绍
⑶I方式是ANSYS软件的一种输入方式，通过点选菜单或输入单个命令，包括了多种输入方式，例如菜单方式、命令方式、函数方式或者是这些方式的组合。命令流方式是 ANSYS软件的另外一种输入方式，将GUI方式、参数化设计语言(APDL)方式、用户程序特性 (UPFs)方式、用户界面设计语言(UIDL)方式、宏(MAC)方式融于一个文本文件中，通过/ input命令读入并执行，也可通过拷贝该文件中的内容粘贴到命令行中执行。参数化设计语言(APDL)是ANSYS命令程序语言，遵循FORTRAN语言语法规则。用户程序特性(UPFs)向用户提供丰富的FORTRAN用户程序开发子程序和函数，用户利用它们从开发程序源代码的级别上扩充ANSYS软件的功能。用户界面设计语言(UIDL)是编写或改造ANSYS图形界面的专用设计语言。宏(MAC)是一系列保存在一个文件中并能在任何时间在ANSYS运行中执行的ANSYS命令集。SiellExecute的功能是运行一个外部程序，或者是打开一个已注册的文件、打开一个目录、打印一个文件等等，并对外部程序有一定的控制。冷却塔的塔筒母线是冷却塔塔筒内外壁之间的中点所组成的曲线。母线一般是一段双曲线或者是两段双曲线组成，个别情况下母线是由一段双曲线和一段斜线组成或者是两段双曲线和一段斜线组成。冷却塔支柱是支撑冷却塔塔筒的柱子，一般为X柱、人字柱、 V形柱。冷却塔是电厂冷却系统的重要构筑物，也是一种特种结构，它是由塔筒、支柱、基础三部分组成。如图1和图2所示，塔筒(101，201) —般采用双曲线形状，支柱一般有人字柱(10 和X柱(20 两种形式，基础有倒T型(10 和环板基础(20 两种形式，其中图 1还示出了塔筒开洞(104)。冷却塔的计算有其独特性，一般采用专业计算程序进行计算， 近年来，由于体积庞大的间接式冷却塔(如100(MW间冷机组的冷却塔)以及开洞冷却塔 (烟塔合一)的出现，使得当前的专业计算程序无法满足设计或分析的要求，采用通用程序计算冷却塔的装置便由此产生。ANSYS是一个大型商业通用有限元分析软件，它功能非常强大，主要可进行结构、 热、流体、电磁以及声学等学科的分析，广泛应用于土木工程、地质矿产、水利、铁道、汽车交通、国际军工、航天航空、船舶、机械制造、核工业、石油化工、轻工、电子等一般工业及科学研究之中。在世界范围内，ANSYS软件已经逐渐的成为土木建筑行业仿真分析软件的主流。 在钢筋混凝土房屋建筑、体育场馆、桥梁、大坝、隧道及地下建筑物等特种结构工程中得到广泛应用。ANSYS软件的输入方式分为两大类，分别为GUI方式和命令流方式，如上文所述。ANSYS软件按功能分为九个模块，下面对各个模块的功能进行说明Aux 15 从CAD或FEM程序中传递文件；Prep7 建立几何模型、赋予材料属性，分网与施加边界条件；Solution 加载、求解；Postl 查看某个时刻的计算结果；Post26 查看时间历程上的计算结构；Opt:优化设计；Pds 概率设计；Aux2 把二进制文件变为可读文件；Auxl2 在热分析中计算辐射因子和矩阵。采用ANSYS软件计算的基本流程图包括建立个单元属性；建立几何模型赋予几何模型各部分材料属性；有限元单元网格划分；施加边界条件；施加荷载；确定求解方式求解；查看结果。现有技术中采用ANSYS软件计算冷却塔时遇到了以下问题(一)采用ANSYS软件计算冷却塔需要设计人良好的掌握有限元的梁单元、壳单元、弹簧单元及网格划分、荷载施加等各项功能及其操作，同时还需要对计算冷却塔的专业知识要有详细的了解，这些内容对于初学者来说需要几个月甚至更长的时间才能掌握，而冷却塔的结构设计是不可能有很长的时间。(二)采用ANSYS软件计算冷却塔，软件输出的是单元的应力或内力，而结构设计需要的是混凝土构件中配置的钢筋面积、塔筒局部稳定系数、支柱轴压比、基础基底压力等设计数据，这些数据需要对单元的应力或内力进行再次开发计算才可得出，这需要设计者对混凝土构件的结构计算和ANSYS软件的后处理技术均有良好的掌握，即便是设计人对 ANSYS软件的后处理技术和混凝土结构计算都十分的了解，这个计算的过程也是要花费很大的精力和人力。(三)采用ANSYS软件计算冷却塔，设计需要的混凝土工程量和钢筋的钢材量都需要设计人自己计算去统计、汇总，耗时费力，而且容易出错。同时采用ANSYS计算时有限元单元数量庞大，相应单元计算出的配筋面积、裂缝、挠度、塔筒局部稳定系数、支柱轴压比等设计数据的数量庞大，设计人需要从这些数量庞大的数据中选择出控制性的进行设计，这个过程非常繁琐，要投入很大的精力。(四)采用ANSYS软件计算冷却塔，软件不输出任何的设计所能采用的图形，所有的设计图纸均需要设计人去绘制，冷却塔是个大体型构筑物，它的设计图纸有很多，结构设计图纸的绘制需要很长的时间。
技术实现思路
为了解决上述对ANSYS软件学习困难、计算冷却塔较为复杂等问题，本技术提出了一种新的利用通用程序ANSYS计算冷却塔的装置，该装置包括第一单元用于根据交互式输入的冷却塔高度、喉部半径、外界的风荷载数据进行计算，在满足塔筒屈曲临界压力值的情况下计算出塔筒的最小壁厚；第二单元用于读取交互式输入数据并进行判断， 如果交互式输入数据为塔筒方程采用人工输入参数则跳至第三单元继续执行，否则读取交互式输入数据的方程数量并选择相应的方法计算塔筒母线的方程参数；第三单元用于根据第一单元的计算结果和第二单元的判断结果计算塔筒的几何数据，并根据交互式输入数据的支柱及基础形式采用相应的公式计算支柱及基础的几何数据；第四单元用于根据第三单元中计算得出的数据，结合ANSYS计算冷却塔需要的相关数据，输出ANSYS软件计算冷却塔所需的流命令文本文件。根据本技术提出装置的一个方面，所述流命令文本文件包含有宏，该宏采用 FORTRAN语言并按照ANSYS软件特有的输出文件的格式编写，在ANSYS软件运行时宏输出了一系列的TXT后缀的文本文件，所述文本文件包含所有冷却塔有限元单元的应力数据和内力数据。根据本技术提出装置的一个方面，该装置进一步包括第五单元用于对 ANSYS软件实施自动调用并利用ANSYS软件自动计算第四单元输出的流命令文本文件，将计算结果输出到指定的文件中。根据本技术提出装置的一个方面，该装置进一步包括第六单元用于读取第五单元输出的文件中包含的单元应力和内力数据并赋予数据标识；第七单元用于根据交互式输入的荷载组合系数数据对第六单元赋予标识的数据进行各个工况的荷载组合；第八单元用于对荷载组合后的数据进行计算。根据本技术提出装置的一个方面，所述第八单元对荷载组合后的数据进行计算包括塔筒、支柱、基础的配筋计算、裂缝计算、挠度计算；对塔筒的局部稳定计算；支柱轴压比、基础基底压力、基础底面上拔力圆心角的计算。根据本技术提出装置的一个方面，该装置进一步包括第九单元用于将第八单元计算后的数据进行筛选，将每部分的控制数据输出，并将第三单元计算出的几何数据转换为AutoCAD命令绘本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种利用通用程序ＡＮＳＹＳ计算冷却塔的装置，其特征在于，该装置包括：第一单元：用于根据交互式输入的冷却塔高度、喉部半径、外界的风荷载数据进行计算，在满足塔筒屈曲临界压力值的情况下计算出塔筒的最小壁厚；第二单元：用于读取交互式输入数据并进行判断，如果交互式输入数据为塔筒方程采用人工输入参数则跳至第三单元继续执行，否则读取交互式输入数据的方程数量并选择相应的方法计算塔筒母线的方程参数；第三单元：用于根据第一单元的计算结果和第二单元的判断结果计算塔筒的几何数据，并根据交互式输入数据的支柱及基础形式采用相应的公式计算支柱及基础的几何数据；第四单元：用于根据第三单元中计算得出的数据，结合ＡＮＳＹＳ计算冷却塔需要的相关数据，输出ＡＮＳＹＳ软件计算冷却塔所需的流命令文本文件。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈剑宇，白春丽，赵宇明，王文杰，初建祥，
申请(专利权)人：内蒙古电力勘测设计院，
类型：实用新型
国别省市：15
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。