化工设备设计大赛说明书
西北大学化工设计大赛设计说明书
西北大学化工设计大赛设计说明书第一章总论1.1 项目概括本项目为弘运化工有限公司开发的年产10万吨丙烯酸项目，该公司由中国石油化工集团公司、与宁波市政府牵头的国家基金合资成立。
本项目旨在对于火电厂烟气中的CO2进行回收利用，采用CO2与乙烯合成得到丙烯酸产物。
本项目采用的原料为处于同一地区的火电厂烟气及周边乙烯厂的乙烯，利用了目前最具发展潜力的光催化固定床反应器，产品生产规模定位在年产10万吨。
本项目为CO2的回收利用项目，积极响应国家对于“低碳环保”的号召，为缓解全球变暖做出了一些贡献。
本项目注册资金为1亿元人民币，由公司注入部分自有资金，并通过宁波市政府向银行贷款筹措资金。
项目建设进度在考虑建设过程中的各环节时间安排情况和干扰因素的影响，建设期定为两年。
1.2 设计依据1）2010年三井化学杯大学生化工设计大赛邀请赛参赛指导书。
2）《化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定》（1992年12月28日化工部发布）及有关专业的国家标准。
3）国家经济、建筑等相关政策。
4) 杭州市有关供水、供电、项目征用土地意见和建设项目环境保护意见的批文及资料。
5）《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国劳动安全法》等相关的国家法律、法规。
1.3 设计原则1．严格贯彻执行国家的消防、安全、卫生、劳动保护等有关规定、规范，保障生产安全顺利进行和操作人员的安全。
2．严格执行国家环境保护的相关条例：（1）大气环境质量标准 GB3095-82（2）污水综合排放标准 GB8978-88（3）工业“三废”排放试行标准 GBJ4-73（4）地表水环境质量标准 GB3838-20023．产品生产和质量指标符合国家及地方颁发的各项相关标准。
4．体现“社会经济效益、环保效益和企业经济效益并重”的原则，按照国民经济和社会发展的长远规划，行业、地区的发展规划，在项目调查、选择中对项目进行详细全面的论证。
1.4 工艺特点本设计项目采用CO2与乙烯为原料，在催化剂作用下合成丙烯酸产物，采用的催化剂为Cu /ZnO2TiO2，采用的反应器为光催化固定床反应器。
化工设计大赛设计说明书
(kmol/h)
Est. Reflux rate
1703.6095
(kmol/h)
Est. T top C
154.9349
Est. T bottom C
191.9125
Est. T 2 C
154.5415
Calc Reflux ratio
1.6700
Calc Reflux mole
15—盘式液体分布器；
16—防涡流器
图4-2填料塔的总体结构
（2）总体结构：
①塔体：即塔外壳，包括筒节、封头、连接法兰等。除操作压力（内压或外压）、温度外，要考虑风载、地震载荷、偏心载荷及试压、运输吊装时的强度、刚度、稳定性等要求。
②内件：塔板或填料及支承装置等。
③支座：塔体与基础的连接结构，一般采用裙式支座。
表4-1板式塔和填料塔的主要特点比较
项目
板式塔
填料塔
备注
各块理论板压降
约1KPa
散装填料约0.3KPa
规整填料约0.15KPa
每块塔板的开孔率为5%-10%，又有25-50mm清液层，故压降大。压降小是填料塔的主要优点
分离效率（HETP）
分离效率比较稳定，大塔效率会更高些
规整填料的HETP值比板式塔小，丝网的效率更高，新型散装填料与板式塔相当
，
其中查得
查得：
③浮阀排列方式采用等腰三角形叉排。同一横排的孔心距t=75mm=0.075m。排间距：
按t=75mm，t=104以等腰三角形叉排方式作图，排得阀数520，按N=520重新核算孔速及阀孔动能因数：
阀孔动能因数FO变化不大，仍在9~12范围内。塔 Nhomakorabea开孔率= 。
化工设计竞赛3-创新说明书(0001)
创新说明书2019年“东华科技-恒逸石化杯”第十三届全国大学生化工设计竞赛天 津 大 学 仁 爱 学 院Green Chem 团队鄂尔多斯中天合创醋酸乙烯分厂 年产20万吨VAC 项目目录第一章原料方案及其体系创新 (1)第二章清洁生产技术创新 (3)第三章反应技术及分离技术创新 (6)第四章过程节能技术创新 (10)第五章新型过程设备应用创新 (14)第一章原料方案及其体系创新1.1原料方案本项目为中天合创年产20万吨醋酸乙烯新建项目，主要原料来自中天合创煤炭分公司。
经过对原料方案的性能经济指标对比和总厂生产装置目前生产能力，本项目采用总厂的甲醇、一氧化碳制醋酸与来自总厂的乙炔进行醋酸乙烯合成反应。
本方案即最大化的利用了总厂的资源，又能保证本项目的产量达标。
原料结构见表1-1。
表1-1 原料结构方案原料名称用量（吨/年）来源甲醇160804.8中天合创能源有限公司乙炔153669.6煤炭分公司一氧化碳146400本工艺流程以此实现了煤炭的资源化利用，增长了煤化工的产业链，符合中国制造2025的绿色发展的理念，并为国内炼化行业开启了一条低碳生产、高效创收的新方法。
工艺流程图1-1如下：图1-1 资源循环示意图1.2产品结构方案创新图1-2 全厂产品结构本项目秉持着总厂的资源化利用和中国制造2025的发展理念并与总厂乃至园区产品体系有效融合的理念，为了增长煤化工的产业链，故本项目在产品结构方案上进行了调整与创新，详情见表1-2。
表1-2 主产品结构方案产品名称产量（万吨/年）利用去向醋酸35去往醋酸乙烯产业链及销售醋酸乙烯20主产品销售本项目的产品结构多样，提高了原子利用率，实现充分资源化；同时产品体系与总厂乃至园区集成，形成有效融合体系，即从醋酸到醋酸乙烯产业链的一体化。
第二章清洁生产技术创新2.1三废资源化利用本项目过程中会产生六种废水、三种废气，其中可利用的可燃气体可循环至总厂再利用，甲醇废液可送至燃烧管网利用，充分实现三废资源化利用，其具体利用如表2-1和2-2所示。
化工设备设计大赛说明书
化工设备设计大赛说明书12020年6月23日华东理工大学第一届化工设备计算机辅助概念设计比赛说明书设计者:高一聪( 过程012)杜鼎( 机设015)孙英策( 机设011)11月6日目录一.设计要求 (3)二.设计思路概述 (3)三.设计尺寸 (4)四.设计建模过程 (4)塔体 (4)裙座 (4)接管 (6)法兰 (6)人孔 (6)32020年6月23日吊柱 (7)操作平台 (7)梯子 (8)五.椭圆形封头钣金展开 (9)六．心得体会 (13)七．参考书目 (14)一．设计要求1 塔设备三维造型2设计平台、扶梯、并与塔组装。
a除了图中已注尺寸, 其余部分形状大小由设计而定。
b塔筒体内零件忽略不作, 只作塔设备外形。
c接管、人孔、支座等方位由设计而定。
d平台与扶手形状、大小自行设计。
42020年6月23日e 支座数量为4个。
f 支座与法兰大小应由有关系列标准而定。
3 画出塔设备椭圆封头的展开图。
展开方法合理, 所用材料最省。
二．设计思路概述塔设备是化工, 炼油生产中最重要的设备之一。
它主要分为板式塔和填料塔两大类。
我们设计的塔设备就是以板式塔为模板的。
我们经过查看实物图片, 查阅相关塔设备资料和设计标准手册研究除了一套较合理的方案。
我们的设计主要分为以下几部分:1、塔体: 塔设备的外壳。
它由等直径、等厚度的圆筒和作为头盖和低盖的椭圆形封头组成。
2、塔体支座: 塔体安放在基础上的连接部分。
它用以确定塔体的位置。
本题中塔设备采用的是最常见的支座形式——裙座。
3、除沫器: 用于捕集夹带在气流中的液滴。
对于回收物料, 减少污染非常重要。
4、接管: 用以连接工艺管道, 把塔设备与其它设备连成系统。
安用途可分为进液管、除液管、进气管、出气管等。
5、人孔: 为安装、检修、检查的需要而设置的。
6、平台: 为安装、检修、检查的需要而设置的。
一般设在经常需要检修、拆装的地方。
52020年6月23日。
2010三井化学杯第四届大学生化工设计竞赛指导书
2010“三井化学杯”第四届大学生化工设计竞赛参赛指导书2010年5月2010“三井化学杯”第四届大学生化工设计竞赛参赛指导书竞赛规则1.参赛者为全日制在校本科生。
以团队形式参赛，每队5人，设队长一人。
每位学生只允许参加一个参赛队，鼓励学生多学科组队参赛。
接到准赛通知后不能再更改团队成员。
队员有因故退出的，最多允许缺席一名队员参赛，否则作弃权处理。
2.参赛队伍根据竞赛命题和要求，完成方案设计，提交设计作品的电子文档和书面文档，分赛区参加初赛。
设计工作必须由参赛队员完成，每个参赛队只能提交一份作品。
3.竞赛分为初赛和决赛两个阶段。
初赛分为华东、华南、华西、华北、华中五个赛区进行，参赛作品经赛区评审委员会评审，评选出各赛区的获奖作品，并甄选出参加全国总决赛的20支参赛队。
4.全国总决赛将在第6届全国化学工程年会会场（湖南省长沙市中南大学）举行，参赛队要提交书面文档并进行口头报告和现场答辩，由总决赛评审委员会评选获奖队伍。
5.各参赛队必须在规定时间内提交参赛作品，并在指定的时间和地点参加报告会，缺席者作自动放弃处理。
6.初赛每个赛区甄选出四支参加全国总决赛的团队，并另外评选出三等奖六名，优秀作品奖十名，颁发获奖证书。
7.全国总决赛设特等奖一名；一等奖九名、二等奖十名，颁发获奖证书。
8.参赛作品的著作权归该参赛队所有，参赛学校拥有在教学中无偿使用参赛作品的权利。
如参赛作品的设计内容申请专利，则专利申请人为参赛队所属学校，发明人可为相关参赛队成员及指导教师。
竞赛委员会将制作每届竞赛的获奖作品光盘，作为教学参考资料。
竞赛委员会拥有获奖作品光盘的出版权。
9.本规则解释权归大学生化工设计竞赛委员会。
10.竞赛有关问题可向竞赛秘书组咨询，秘书组联系方法见大学生化工设计竞赛网站。
1竞赛题目一、设计目标减少二氧化碳排放是国际社会可持续发展所面临的一项重要任务。
燃煤电厂烟气在工业二氧化碳排放总量中占了相当大的比例，因此燃煤电厂烟气的二氧化碳捕集、封存和利用（CCS&U）技术成为国际科技界的一个热点研究领域。
化工设计大赛创新设计说明书
化工设计大赛创新设计说明书一、设计概述本次设计是针对某化工产品的生产流程进行创新优化，以提高生产效率、降低能耗和减少环境污染。
设计的主要内容包括生产流程、设备选型、工厂布局和环境保护等方面的优化。
二、市场需求当前市场上对某化工产品的需求量较大，但现有的生产工艺存在一定的不足，如能耗高、产量低、环境污染严重等。
因此，本设计旨在满足市场需求的同时，解决现有生产工艺的问题。
三、生产流程本次设计的生产流程主要包括原料的预处理、反应、分离和精制等步骤。
其中，反应是核心步骤，需要采用高效的催化剂和反应条件。
在流程设计中，注重各步骤之间的衔接和平衡，以提高整体生产效率。
四、设备选型根据生产流程的要求，选择合适的设备是关键。
本设计选用了高效能反应器、精密分离器和自动化控制系统等设备，以确保生产的高效性和稳定性。
同时，设备的选型也考虑了环保和节能的要求。
五、工厂布局合理的工厂布局有助于提高生产效率和减少物流成本。
本次设计采用模块化的布局方式，将生产区域划分为不同的模块，便于生产和维护。
同时，充分利用空间和资源，优化物流路线，降低物流成本。
六、环境保护化工生产过程中往往会产生大量的废水和废气，对环境造成污染。
本次设计采用先进的污水处理技术和废气处理设备，确保废水、废气的排放达到国家标准。
同时，优化生产工艺和设备，降低能耗和资源消耗，从源头上减少环境污染。
七、经济效益本设计在提高生产效率和环保性能的同时，也注重经济效益的提升。
通过优化生产流程和设备选型，降低生产成本和提高产品质量。
同时，合理的工厂布局和物流优化，降低运营成本。
最终实现经济效益的提升。
综上所述，本次化工设计大赛的创新设计旨在提高某化工产品的生产效率、降低能耗和减少环境污染，同时满足市场需求和提高经济效益。
通过生产流程的优化、设备选型的合理性、工厂布局的紧凑性和环境保护的重视性等方面的综合措施，实现化工生产的可持续发展。
(能源化工行业)化工设备设计大赛说明书
（能源化工行业）化工设备设计大赛说明书华东理工大学第壹届化工设备计算机辅助概念设计比赛说明书设计者:高壹聪（过程012）杜鼎（机设015）孙英策（机设011）2003年11月6日目录设计要求 (3)设计思路概述 (3)设计尺寸 (4)设计建模过程 (4)塔体 (4)裙座 (4)接管 (6)法兰 (6)人孔 (6)吊柱 (7)操作平台 (7)梯子 (8)椭圆形封头钣金展开 (9)六．心得体会 (13)七．参考书目 (14)壹．设计要求1塔设备三维造型2设计平台、扶梯、且和塔组装。
a除了图中已注尺寸，其余部分形状大小由设计而定。
b塔筒体内零件忽略不作，只作塔设备外形。
c接管、人孔、支座等方位由设计而定。
d平台和扶手形状、大小自行设计。
e支座数量为4个。
f支座和法兰大小应由有关系列标准而定。
3画出塔设备椭圆封头的展开图。
展开方法合理，所用材料最省。
二．设计思路概述塔设备是化工，炼油生产中最重要的设备之壹。
它主要分为板式塔和填料塔俩大类。
我们设计的塔设备就是以板式塔为模板的。
我们通过查见实物图片，查阅相关塔设备资料和设计标准手册研究除了壹套较合理的方案。
我们的设计主要分为以下几部分：1、塔体：塔设备的外壳。
它由等直径、等厚度的圆筒和作为头盖和低盖的椭圆形封头组成。
2、塔体支座：塔体安放在基础上的连接部分。
它用以确定塔体的位置。
本题中塔设备采用的是最常用的支座形式——裙座。
3、除沫器：用于捕集夹带在气流中的液滴。
对于回收物料，减少污染非常重要。
4、接管：用以连接工艺管道，把塔设备和其他设备连成系统。
安用途可分为进液管、除液管、进气管、出气管等。
5、人孔：为安装、检修、检查的需要而设置的。
6、平台：为安装、检修、检查的需要而设置的。
壹般设在经常需要检修、拆装的地方。
7、扶梯：为方便工人上下塔体检修、填料而设。
三．设计尺寸设计要求尺寸：全塔高：34525mm基础环板直径：2600mm裙座直径：2200mm塔体上半部直径：1800mm设计尺寸列表（详见附录设计图纸）四．设计建模过程壹）塔体：本设计以浮阀塔为蓝本。
化工设备设计及选型说明书
目录第二章塔设备设计 (2)2.1 塔设备设计依据 (2)2.2 设计要求 (2)2.2 塔设备简介 (3)2.2.1板式塔 (3)2.2.2填料塔 (3)2.2.3 塔形对比 (7)2.3 塔设备设计的一般原则 (9)2.4 塔的选型结果 (11)2.5 醋酸洗涤塔的设计（T0301） (12)2.5.1 概述 (12)2.5.2 T0301塔设计条件 (13)2.5.3 塔形选择 (18)2.5.4 塔径及塔内件的计算 (18)2.5.5 塔的水力学校核 (21)2.5.6 设计条件汇总 (23)2.5.7 塔设备的机械设计 (23)2.5.7.1 塔高的计算 (23)2.5.8 接管的计算 (24)2.5.9 筒体、封头、裙座的壁厚及地脚螺栓设计 (26)2.6 塔设备设计小结 (29)2.7 新型塔板的应用 (29)2.8 塔设备SW6校核说明书 (31)第一章塔设备设计2.1 塔设备设计依据《化工设备设计全书——塔设备》《化工设备设计基础规定》HG/T20643-2012《设备及管道保温设计导则》GB 8175-2008《钢制人孔和手孔的类型与技术条件》HG/T 21514-2014《钢制化工容器结构设计规定》HG/T 20583-2011《工艺系统工程设计技术规范》HG/T 20570-1995《钢制压力容器焊接规程》JB/T4709-2007《塔器设计技术规定》HG20652-1998《不锈钢人、手孔》HG21594-21604-2014《压力容器封头》GB/T 25198-2010《压力容器封头》GB/T 25198-2010《钢制塔式容器》NB/T47041-2014《塔顶吊柱》HG/T 21639-20052.2 设计要求（1）分离效率高达到一定分离程度所需塔的高度低。
（2）生产能力大单位塔截面积处理量大。
（3）操作弹性大对一定的塔器，操作时气液流量的变化会影响分离效率。
若将分离效率最高时的气液负荷作为最佳负荷点，可把分离效率比最高效率下降15%的最大负荷与最小负荷之比称为操作弹性，易于稳定操作。
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华东理工大学第一届化工设备计算机辅助概念设计比赛说明书设计者：高一聪（过程0１2)杜鼎（机设015）孙英策（机设011)２0０3年1１月6日目录一.设计要求ﻩﻩﻩﻩ (3)二.设计思路概述ﻩﻩ (3)三.设计尺寸ﻩﻩﻩ (4)四.设计建模过程ﻩﻩﻩ………………４塔体ﻩﻩﻩﻩ (4)裙座ﻩﻩﻩ (4)接管ﻩﻩﻩ (6)法兰ﻩﻩﻩ (6)人孔ﻩﻩﻩ (6)吊柱ﻩﻩﻩﻩ………………７操作平台ﻩﻩﻩ (7)梯子ﻩﻩﻩ (8)五.椭圆形封头钣金展开ﻩﻩﻩ………………９六.心得体会ﻩﻩﻩﻩﻩ (13)七.参考书目ﻩﻩﻩ………………１4一.设计要求1塔设备三维造型2设计平台、扶梯、并与塔组装。
ａ除了图中已注尺寸,其余部分形状大小由设计而定。
b塔筒体内零件忽略不作,只作塔设备外形。
c接管、人孔、支座等方位由设计而定。
d平台与扶手形状、大小自行设计。
e支座数量为4个。
f 支座与法兰大小应由有关系列标准而定。
3画出塔设备椭圆封头的展开图。
展开方法合理，所用材料最省。
二．设计思路概述塔设备是化工,炼油生产中最重要的设备之一。
它主要分为板式塔和填料塔两大类。
我们设计的塔设备就是以板式塔为模板的。
我们通过查看实物图片,查阅相关塔设备资料和设计标准手册研究除了一套较合理的方案。
我们的设计主要分为以下几部分:１、塔体：塔设备的外壳。
它由等直径、等厚度的圆筒和作为头盖和低盖的椭圆形封头组成。
2、塔体支座：塔体安放在基础上的连接部分。
它用以确定塔体的位置。
本题中塔设备采用的是最常用的支座形式——裙座。
3、除沫器：用于捕集夹带在气流中的液滴。
对于回收物料，减少污染非常重要。
4、接管：用以连接工艺管道,把塔设备与其他设备连成系统。
安用途可分为进液管、除液管、进气管、出气管等。
5、人孔：为安装、检修、检查的需要而设置的。
6、平台:为安装、检修、检查的需要而设置的。
一般设在经常需要检修、拆装的地方。
７、扶梯:为方便工人上下塔体检修、填料而设。
三.设计尺寸设计要求尺寸:全塔高：34525mm基础环板直径：２６00mm裙座直径:2200mm塔体上半部直径：1８00mm设计尺寸列表(详见附录设计图纸)四.设计建模过程一）塔体：本设计以浮阀塔为蓝本。
二)裙座:因为其它是塔体常用的支撑形式。
考虑到实际制造方便,又因为（塔高）Ｈ/（塔直径）Dg≈1６<30，其结构主要分为一下几个部分:1．础环外径已知2600mｍ,内径2000ｍｍ,厚32mm2.筋板高ｈ＝2２0mｍ,宽b＝1５9mm,厚δ＝1６mｍ3.压紧环δ=3２ｍm4．人孔裙座上必须设有人孔以方便检修.人孔的结构尺寸及开设个数见下表(mm）裙座直径数量 D M 中心高H≤１0０数据,开设两个人孔Ｄ=45０，Ｍ=20０,H=9005．排气孔其作用是排出塔运行中溢出的气体,以免可燃或腐蚀性气体损伤设备、危害检修人员安全。
排气管结构尺寸及数量见下表。
(mm)厚度ts+５０mｍ。
由于裙座直径大于1800小于３6０0,所以选取的三组数据。
6.引出管通道当塔釜内物料易堵或塔体与塔釜管内有防腐衬里时，考虑到检修方便和更换裙座引出管的需要,塔釜须用法兰连接。
7．防火层与保温层一般操作条件下,塔体的保温延伸到裙座与塔体的连接焊缝以下四倍保温层厚度的距离为止。
裙座的其余部分不需保温。
防火层可起到防止裙座因温度升高而丧失强度，以致倒塌。
通常裙座直径<15００mm时仅外测设防火层；直径≥１５00mm时,两侧均须敷设厚度5０mm的石棉水泥层。
８、裙座与封头的连接裙座直接焊在塔釜封头上,可采用用对接。
即裙座的外周与塔体外侧平齐。
我们的设计中裙座的壁厚与封头壁厚相等，则封头切线到裙座顶端的距离h参考下表选取tｈ2 16２2 ２24 ７26 32∵D=2200;tｈ=ts我们选取20mm;∴查表得h＝11１mm9、地脚螺栓及螺栓数（略)三)接管本设计中所设计到的接管有直管进料管与弯管进料管。
四)法兰法兰的设计参照《化工容器及设备简明设计手册》Ｐ５1７(法兰密封手册)所规定的参数设计。
五)人孔的设置和选用人孔的设置应便于人员进入任何一级塔板，但由于设置人孔处的塔板间距要增大，且人孔设置过多会使制造时塔体的弯曲度难以达到要求，所以一般板式塔每隔10～２0层塔板或5～1０m塔段才设一个人孔。
我们设计的板式塔，塔高h为Ａmm。
所以们设置了6个人孔。
在设人孔处，塔板间距至少应比人孔尺寸大150mm,且不许小于６00mｍ在设置平台操作的地方,人孔中心高度一般比操作平台高0．8~1m，不易超过1.5ｍ。
所以我们选择了1.2ｍ。
我们根据ＪB标准将人孔选为ＲFⅡ45０-１.6。
六）吊柱在塔顶设置吊柱，对补充和更换填料，安装和拆卸内件，是既方便又经济的一项措施。
在高度15m以上的塔都设有吊柱。
七）操作平台１．操作平台的设计及尺寸２.操作平台应设置在人孔、吊柱、液面计等需要经常检修和操作的地方。
我们设计的平台是圆形和矩形的组合体。
园直径Ｄ＝Ａmm，矩形A*Ｂ。
3.由于平台下的地面往往是通道,所以底层平台的净空高度我们选取了2.0ｍ。
各层平台之间距离不得小于2.0m，所以我们取了1．8m 。
4.平台宽度应根据检修需要而定，一般为0．8～1．2m,最小不得小于0.6m当平台设有人孔时,净款不小于0.９。
５、平台边缘与塔壁之间应留一定间隙。
八)梯子梯子的设计采用斜梯为45度，护栏高度为1.2m，笼梯之间的间隔为0.1５m。
详细图纸如下:五.“椭圆形封头”展开法化工塔设备的顶部封头为椭圆形,为保证其强度及密封性能，所以加工时常采用整块钢板冲压而成,为节约材料需要精确的计算冲压时所需要的钢板面积,以下就是“椭圆形封头”的几何展开法，以及其计算机程序实现。
如图a为一椭圆封头(其正面投影半个椭圆用三段圆弧代替,各段弧见图中所作)，它是不可展曲面，其近似展开的步骤为:1.顶部的展开。
一般取12 5 DD ，展开后为一圆,其直径d=2a’o’，见图b，落料后经模压成封头的顶部。
2.本体的展开b 顶部展开图c 一块本体得展开图ａ 封头投影图d 数学模型参考图将本体N 等份,现作出其中一块的展开图,见图c 。
将o ’e ’展开成一直线OA=o ’ａ’,A Ｂ=a ’b ’…DE=d ’e ’等,再分别以ｏ为中心,OA,OB …OE 为半径画圆弧，取在俯视图上相应的圆弧长度,然后光滑连接各点，即得一块展开图。
３．复制N 块完成封头展开图。
数学模型的建立1．求两圆弧1R ,2R 以圆心1C ,2C由图d 可知I 点是AC 上连线上自C 点起减去长、短半轴之差后的中点，其表达式为: a c 1x x x +=+λλ a c1z z z 1+=+λλ式中：AI=ICλ,22(a-b)AI=2a b +,22IC AI a b =+。
由此得:λ 式中a 、b 为椭圆长、短半轴，A Ｃ方程为:b z x b a =-+ 1C I 方程为：11a a z x+z x b b=-由1C I 方程得:1C 、2C 圆心坐标:当x=0时，1c x ＝０,1c 11az z x b=-;ｚ＝0是:211c a(x z )bb x a-=,2c z ＝０。
并可得两圆弧半径:1111a R C C b (z x )b ==+-,2211a bR C A a-(x z )b a==-2．求展开图中得ρ，φ值由图ｃ可知,当1l1x 0sin R ⎛⎫ ⎪⎝⎭-1≤β≤时，111R sin R R ⎧=⎪⎨⎪=⎩βαφβρβ 当1l 1x sin R ⎛⎫ ⎪⎝⎭-1β≤时,21111c 2l 1l l 21l l 2ll 1l (x R cos )R ()R ()R 0x sin 2R R -+⎧=⎪+-⎪⎪+-⎪⎨<<⎪⎪⎛⎫⎪=- ⎪⎪⎝⎭⎩ααφβααρ=βααααπα上面的两式中的β,α的值均与两圆弧连接点l1的坐标x ｌ1有关，此值可由2222c 2l l(x x )z R a a z x z x b b ⎧-+=⎪⎨=+-⎪⎩求得111122l l l l l c 22c 22c l l 222x E a a z x +z x b b a (x )b E a 1b a x (z x )R b F a 1b ⎧=-⎪⎪=-⎪⎪⎪-⎪⎪=⎨+⎪⎪⎪+--⎪=⎪⎪+⎪⎩3．展开曲线方程为L Lx cos y sin =⎧⎨=⎩ρφρφAut ｏlisp 语言的实现(defun c:zｈankai() ;椭圆钣金开(ｓetq p0(getpoint"＼ｎ输入起始点pＯ：＂))（setｑ R (getrｅal "输入a:"）)(ｓetq Ｈ（ｇetrｅａl "输入ｃ:"）)（ｓetq N (getreal "输入N:＂))(sｅtq Nｍax (geｔreaｌ＂输入Nｍax:"）)(ｓetｑX０（caｒ p0））(setq Z０（cadrｐ0))(sｅtq RAＤ０.017４53２）(ｓetｑＸA a)（ｓｅtq ZA 0）(ｓetｑ XC ０)(setq ZC ｃ)(setq LＡＭD (／(- (ｓqrt(+（* a a) (* ｃ c))） (- a c)） (＋ (ｓqｒt (+（* a a) (* c c）)) (- a c)))) （sｅtｑXI (/ （+ XA (*LAＭＤＸC)) (+ 1LAＭD）))（ｓｅtq ZI （/ （＋ ZA(*LAMD ZC)）(+ １ LAMＤ)))（seｔq XC2 (／（＊(-(* a (/ XI c)) ZI) c) a))(sｅtｑＲ2 (－ aＸC2）)(ｓｅｔq R1（＋ c aｂs（－ ZI(* a(/XI c)))））(seｔq ALF(* 2 (／ PI Ｎ)))（setｑ AFＬFI atan（/ a c）)(ｓetq BEＴD (－（／ pｉ２) aｓin(＊０.4 (/ a Ｒ１）))) ;asiｎ函数未义(seｔq U (* a （/ALF （* ２(＋ (* Ｒ1(- (/ pi 2）ALＦI)） (* R2 ALFI)))))）(ｓetq LＥ (＋（*R1 (－ (／ pi 2) AＬFＩ)) (*R2ＡLFＩ）))(ｓｅｔｑD(* ２ (* LＥ sin(U))))(ｓｅtq BET ALＦI）(setqＰ1（list XＩ ZI))(sｅtｑN0)(whiｌe (＜=N Ｎｍａx)(while(<= BＥT BEＴD)(seｔq PHＩ１(／（* AＬＦ sin(－(/pi 2) BET)) (* 2（- (/ pi 2) BＥＴ）)）)(ｓeｔq LO1（* R1 (- （/pi 2) ＢET)）)(sｅｔq XL (+ (+ 50 (* ＬＯ１ｓin(ＰHI1))) （* N D)))（ｓetｑYL （+ 20０（＊ LO１ coｓ(PHI１)))）（ｓeｔqＰ2(lｉst XL YL))(iｆ(＝ＢＥT ALFI)(ｓetq P1 (liｓt XL YL)))(ｃommaｎd "line" p1 p２ "")(ｓetｑ P1 (liｓt XL YL))(ｓeｔq ＢＥT （+ BET RAD))）(setq N (+ N １)))(ｓetq N 0）(whiｌe （<= Ｎ Nmax)（sｅtq PUSＥ 0)(whｉle(＜＝ PUＳE AＬFI)(setq PHI２ (／ (＋ (*R2coｓ(PＵSE)) XC2)(＊ 2 (+ (＊R1 (-（/ ｐｉ 2）ALFI)) (*R2 (- ＡLＦI PＵSE))）)))(ｓｅtq LO2 (＋(* R１ (-(/ pｉ 2) ALFI)） (* R2 (- ALFI PUSE))）)(setq XL(+ （+ 50 （* LO２ siｎ(PHI２))） (＊ N D)））(seｔq ＹL(＋ 200(＊ LO2 cｏs(PHI2))））(if(= PUＳE0)ﻩ(ｓetq PL(lｉsｔ XL YL)))(coｍｍａnｄ "line＂ｐ1 p2 "＂）（ｓetq p１(ｌiｓt XL YL))(sｅtｑ PUSＥ (+PUＳＥRAD)))（setq Ｎ(+N１）))(sｅｔｑN0)(whｉle (<= N Nmａx）(setｑ BEＴAＬFＩ)(ｗhｉｌe (＜＝ＢEＴBETD)(ｓetq PHI1 （/ （＊ ALＦｓiｎ(-(／ PI 2）ＢEＴ))(* ２(- （/ PI 2) ＢＥT)）))(ｓetq LO１ (* R1 （－ (/ PI 2) ＢEＴ))）(setｑ XＬ (+ (－５0 (＊ LO１SIN(PHI1))) (＊NＤ）))(ｓｅtq ＹＬ（+ 20０（* LO１ＳIN(ＰＨI1)))）(iｆ（=ＢET ALFI）（setq PL(liｓｔＸL YL)))(ｃommａｎｄ "liｎe" p1ｐ2 ＂")(setq p１(liｓt XL YL））(sｅtq BＥT （+ＢEＴ (* 0.1 RAD))))(sｅtq N(+ N 1)))（setｑN０)(ｗhile (<=N Nmａx)(setq PＵSＥ0)(ｗhilｅ (<＝ PUSE ALFI）(setq PHＩ2 (／（+ (＊ R２cos（PUSＥ)) XC2）（* 2 （+ (* R１ (- （/ ｐi 2） ALFＩ)) (*R2 (- AＬFI PUSE))))))(sｅtｑ LO2 (+ (*R1(-(/ pi ２）ＡLFI)) (* Ｒ２（- ＡLFＩ PUSE）)))(setｑ XＬ (+ (- 5０(* LＯ2 sｉｎ(PＨI２））） (＊N D)))（seｔｑ YL (＋ 200 （* LO2 cｏs(PＨI２)）))(ｉf(= ＰＵSE0)ﻩ(ｓetｑPＬ(list XLＹL)))(commａnd"ｌiｎｅ"p1 ｐ2 "")(setq p１(ｌist XL ＹL）)（ｓetq PUＳE（+ ＰUＳE RAＤ)))(sｅtqＮ (+ N1)）)(seｔq PHI２ (/(＊ (+Ｒ２ＸC2)ALＦ）(+(＊ R1 (- （/PI ２) ALＦＩ) (* Ｒ2 ＡＬFI))))) (ｓeｔq LE (+(* R１ (- (/ PＩ 2)ALFＩ)）（* R2 ALFI)）)(seｔq SＴANＧ（* -90 (＋ 1 (/ ＰHＩ２ PI)))）(setq ETANG （*-9０（- １ (/ PHI２PI)))）(setq N 0)(whiｌe(<＝ N Nｍax))（sｅｔq arc（50+Ｎ＊D，2０0,SANG,EＡNG,LＳ)） ;(setq R(*R1 asin(* 0.4 （/ a R1)))）(setq circle(200,100,Ｒ）);))六.心得体会中华民族曾经在人类历史上创造过灿烂的文明,有力地显示了中华民族优秀的智慧和卓越的创新才能。