波纹管设计软件
proe波纹管函数
proe波纹管函数ProE（也称为Creo）是一种三维设计软件，广泛应用于工程设计和制造领域。
在ProE中，波纹管函数是一种常用的工具，用于创建波纹管结构。
本文将介绍波纹管的定义、用途和创建方法。
波纹管是一种具有波纹状结构的管道，常用于传输液体或气体。
它的主要特点是具有良好的弹性和可伸缩性，能够在承受压力的同时保持形状不变。
波纹管广泛应用于汽车、航空航天、石油化工等领域。
在ProE中，通过波纹管函数可以快速创建波纹管结构。
首先，在ProE的零件模式下，选择创建波纹管函数。
然后，根据设计要求输入波纹管的参数，例如管道的直径、长度、波纹的高度和波距等。
通过调整这些参数，可以实现不同形状和尺寸的波纹管。
创建波纹管时，还可以选择不同的波纹形状。
常见的波纹形状有U 形、V形和S形等，根据具体需求选择合适的形状。
此外，还可以通过调整波纹的数量和密度来控制波纹管的柔韧性和强度。
在创建波纹管后，可以进一步进行设计和优化。
例如，可以添加连接件或支撑结构，以增强波纹管的稳定性和耐压能力。
还可以进行模拟分析，评估波纹管在不同工况下的性能和可靠性。
除了创建波纹管，ProE还提供了其他功能和工具，用于完善波纹管的设计。
例如，可以使用曲线功能创建复杂的波纹形状，或者使用图案功能添加装饰图案。
还可以使用渲染功能对波纹管进行真实感渲染，使其在设计中更加逼真。
波纹管函数是ProE中一个强大且实用的工具，可以帮助工程师快速创建波纹管结构。
通过合理调整参数和优化设计，可以实现不同形状和尺寸的波纹管，满足各种工程需求。
在实际应用中，工程师还可以结合其他工具和功能，进一步完善和优化波纹管的设计，提高产品的性能和可靠性。
VC++联合UG二次开发在工业产品设计中的研究
VC++联合UG二次开发在工业产品设计中的研究UG是一款广泛应用于机械设计行业的CAD软件，能够完成对复杂工业产品的建模设计，并具有强大的二次开发功能。
本文着重探究了VC++联合UG二次开发进行工业产品建模设计的技术问题，在对UG二次开发概念、常用工具等进行详细阐述的基础上，以工业产品波纹管为例，分析了UG二次开发环境中应用VC++进行产品设计的步骤。
标签：UG；VC++；二次开发；工业产品设计1 引言UG（Unigraphics NX）是由SPS公司推出的一款工业CAD/CAM产品设计软件，它针对用户的三维及多维产品设计需求，提供了交互化、虚拟化的设计体验。
在工业产品的设计中，UG体现出了强大的设计功能，其主要功能包含工业设计、产品仿真、NC加工、模具设计等，在不同的设计功能中，UG都为用户提供了人性化、便捷化的设计思维，尤其是UG提供的二次开发功能，能够帮助客户全面地改善设计过程的效率，降低设计成本，缩短产品进入市场的时间，将产品制造的过程集成到一个实现数字化管理和协同的框架中。
可以说UG的应用使现代制造业产品设计、加工的方式实现了全面革新。
2 UG二次开发概述2.1 UG二次开发的界定二次开发是UG内含的功能之一，主要依赖于UG/Open工具集完成，亦是UG为用户提供的最为有效的开发工具之一。
二次开发功能依托于开放性架构，在具体的开发过程中，能够利用多种环境语言和工具完成工作，其中，在二次开发的程序编译环节，主要采用VC++语言完成。
此外，C语言、Java语言也可用于UG的二次开发，通过上述高级计算机语言，UG能够在二次开发环节中建立起完美的人机交互界面，不仅为用户提供高效的开发体验，还能够为技术人员提供便捷的开发辅助操作，可以说，UG二次开发的功能十分强大。
2.2 UG二次开发的工具UG二次开发工具包含很多，其主要的有：UG/Open MenuScript、UG/Open API和UG/Open GRIP等，上述工具在UG二次开发中各有应用领域且功能各异：（1）UG/Open MenuScript。
Fluent软件在膨胀节设计中的应用
㊀２０２１年㊀第１期Ｐｉｐｅｌｉｎｅ㊀Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ㊀ａｎｄ㊀Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ２０２１㊀Ｎｏ １㊀收稿日期：２０２０－１１－１３Ｆｌｕｅｎｔ软件在膨胀节设计中的应用孙瑞晨，王㊀旭（南京晨光东螺波纹管有限公司，江苏南京㊀２１１１５３）㊀㊀摘要：针对Ｆｌｕｅｎｔ软件流体计算能力应用于膨胀节设计中，介绍了在高温高流速介质下膨胀节温度场分布计算方法㊂膨胀节内流体介质为７５０ħ的高温介质，且流速高达１００ｍ／ｓ㊂膨胀节采用双插式内衬结构，借助Ｆｌｕｅｎｔ软件进行流热耦合计算，得出温度场分布情况㊂同时，基于Ｆｌｕｅｎｔ软件对于通过波纹管流体的压降进行模拟，通过ＣＦＤ⁃ＰＯＳＴ定义函数计算压降值㊂关键词：Ｆｌｕｅｎｔ；膨胀节；温度场；压降中图分类号：ＴＨ７０３㊀㊀㊀文献标识码：Ａ㊀㊀㊀文章编号：１００４－９６１４（２０２１）０１－００４８－０４ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＦｌｕｅｎｔＳｏｆｔｗａｒｅｉｎＥｘｐａｎｓｉｏｎＪｏｉｎｔＤｅｓｉｇｎＳＵＮＲｕｉ⁃ｃｈｅｎ，ＷＡＮＧＸｕ（Ａｅｒｏｓｕｎ⁃ＴｏｌａＥｘｐａｎｓｉｏｎＪｏｉｎｔＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｎａｎｊｉｎｇ２１１１５３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｉｍｉｎｇａｔｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＦＬＵＥＮＴｓｏｆｔｗａｒｅｆｌｕｉｄｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙｉｎｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｅｘｐａｎｓｉｏｎｊｏｉｎｔ，ｔｈｅｃａｌ⁃ｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｅｘｐａｎｓｉｏｎｊｏｉｎｔｉｎｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｈｉｇｈｖｅｌｏｃｉｔｙｍｅｄｉｕｍｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｆｌｕｉｄｍｅｄｉｕｍｉｎｔｈｅｅｘｐａｎｓｉｏｎｊｏｉｎｔｗａｓ７５０ħｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｅｄｉｕｍ，ａｎｄｔｈｅｆｌｏｗｒａｔｅｗａｓａｓｈｉｇｈａｓ１００ｍ／ｓ．Ｔｈｅｅｘ⁃ｐａｎｓｉｏｎｊｏｉｎｔａｄｏｐｔｓｄｏｕｂｌｅｐｌｕｇ⁃ｉｎｌｉｎｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ａｎｄｔｈｅｆｌｕｉｄｔｈｅｒｍａｌｃｏｕｐｌｉｎｇｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｂｙＦＬＵＥＮＴｓｏｆｔ⁃ｗａｒｅ，ａｎｄｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｄｒｏｐｏｆｆｌｕｉｄｔｈｒｏｕｇｈｂｅｌｌｏｗｓｗａｓｓｉｍｕ⁃ｌａｔｅｄｂａｓｅｄｏｎＦＬＵＥＮＴｓｏｆｔｗａｒｅ，ａｎｄｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｄｒｏｐｖａｌｕｅｗａｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂｙＣＦＤ⁃ＰＯＳＴｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｆｌｕｅｎｔ；ｅｘｐａｎｓｉｏｎｊｏｉｎｔ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄ；ｐｒｅｓｓｕｒｅｄｒｏｐ０㊀引言Ｆｌｕｅｎｔ软件主要基于有限体积法进行求解，其具有丰富的材料库以及流体模型，能够应对各种复杂的流场分析，其功能强大，计算精度高，已广泛应用于核电㊁航空航天㊁石油化工㊁汽车制造等领域［１］㊂在管道技术领域，赵国［２］利用Ｆｌｕｅｎｔ软件对空冷器管道系统流体均配进行了研究㊂俞接成［３］应用Ｆｌｕｅｎｔ软件对波纹管在层流情况下的传热和流动问题进行模拟㊂王江萍［４］通过Ｆｌｕｅｎｔ软件对天然气管道泄漏传质传热进行分析㊂Ｆｌｕｅｎｔ软件在管道技术领域也有大量应用㊂膨胀节内部的流体介质主要是通过对流方式将热量传递至膨胀节接管㊁波纹管表面㊂膨胀节内部流体以一定的流速通过属于强迫对流，以斯坦顿数描述强迫对流，其与雷诺数㊁普朗特数等类似㊂斯坦顿数计算公式：Ｓｔ＝α／（ρ㊃ｕ㊃ｃＰ）式中：α为对流传热系数；ρ为流体密度；ｕ为流体流速；ｃＰ为比热容㊂在流体的温度和流速等条件相同时，Ｓｔ越大，发生在流体与固体壁面之间的对流换热过程就越剧烈㊂当流体介质流速高达１００ｍ／ｓ，其与膨胀节接管以及波纹管内壁传热有必要精确计算㊂管系设计特别是长运输管路的设计过程中，介质运输的沿程压力损失是必须考虑的㊂有时需要膨胀节厂家提供膨胀节设备的压降值，因为膨胀节设备的压降值计算在标准上难以查找，需膨胀节厂家根据设备特点进行简化计算或借助于有限元软件进行分析计算㊂依据ＨＧ／Ｔ２０５７０．７ １９９５‘工艺系统工程设计技术规定：第７节管道压力降计算“［５］，管道的压力损㊀㊀㊀㊀㊀第１期孙瑞晨等：Ｆｌｕｅｎｔ软件在膨胀节设计中的应用４９㊀㊀失主要为ΔＰ＝ΔＰＳ＋ΔＰＮ＋ΔＰｆ式中：ΔＰＳ为静压降；ΔＰＮ为速度压降，也就是动压；ΔＰｆ为摩擦压降㊂由于膨胀节属于管道上附件设备，产品常规长度一般不超过５ｍ，而摩擦压降主要针对长运输管路中压力的损失，因此在研究膨胀节设备压降时可以忽略而只考虑静压与动压损失㊂管道的静压与动压计算公式为：ΔＰＳ＝（Ｚ２－Ｚ１）ρｇˑ１０－３ΔＰＮ＝ｕ２２－ｕ２１２ρˑ１０－３式中：Ｚ１㊁Ｚ２分别为管道系统始端㊁终端的标高；ｕ１㊁ｕ２分别为管道系统始端㊁终端的流体流速；ρ为流体密度㊂１㊀温度场分析１．１㊀计算方法选取某航空项目一种规格膨胀节进行分析计算，口径为ＤＮ４００，由于高温高流速影响，膨胀节内衬采用接管一体，双插式结构，在波纹管与内衬之间形成一道空气层来保护波纹管避免高温高速烟气的剧烈传热㊂流体介质取空气，材料为不可压缩理想气体以考虑温度对密度的影响，密度１．２２５ｋｇ／ｍ３，黏度１．７８９４ˑ１０－５ｋｇ／（ｍ㊃ｓ），热导率０．０２４２Ｗ／（ｍ２㊃Ｋ）㊂１．２㊀网格划分与边界条件膨胀节内流体网格划分时需保证网格正交平均质量系数值达到０．８以上㊂流体与固体耦合交界面网格应加密处理，至少划分５层以保证流热耦合计算精度，划分网格如图１所示㊂图１㊀网格划分计算的目的是得到高温高流速下膨胀节温度分布情况，采用流热耦合分析计算，接管入口处空气流速定为１００ｍ／ｓ，温度为７５０ħ㊂计算类型属于强迫对流，不需考虑气体重力影响，出口背压取０ＭＰａ㊂流体与波纹管㊁接管固体接触壁面简化为无滑移壁面㊂波纹管外壁与空气接触，施加１０Ｗ／（ｍ２㊃Ｋ）对流换热系数㊂根据项目要求，接管外壁将包裹较厚的保温层阻止散热，简化为绝热壁面㊂有限元计算采用ＡＮ⁃ＳＹＳ⁃Ｆｌｕｅｎｔ软件，流体模型选取Ｋ⁃ｅｐｓｉｌｏｎＲｅａｌｉｚｅａｂｌｅ湍流模型，辐射模型选取对光学厚度范围应用广泛的ＤＯ模型，同时开启能量模型㊂流体与固体接触壁面采用耦合处理㊂由于剧烈的强迫对流忽略重力影响，可采用轴对称分析以减少计算量，提高计算效率㊂１．３㊀计算结果图２为热空气流速场变化矢量图㊂由图２可以看出，少量的高速空气在双插式内衬结构处形成低速回流，大部分热空气直接高速流经膨胀节㊂膨胀节波纹管内空气流速较低，将形成空气绝热层，波纹管内壁的热量主要来自于内衬壁面的热辐射与波纹管内热空气的传导㊂图２㊀膨胀节流速场矢量图流热耦合计算温度场如图３所示，数值单位为ħ㊂膨胀节接管由于与高温高速热空气直接接触发生剧烈热对流，温度接近于流体温度㊂波纹管直边段温度由于接管的热传导，温度高达７１５ħ左右，波纹管波峰处由于波纹管腔内流速较低的空气隔热作用，温度低至６１０ħ左右㊂１．４㊀结果分析高温高流速流体作用下的膨胀节温度场分析可采用ＡＮＳＹＳ⁃Ｆｌｕｅｎｔ软件进行流热耦合计算㊂从计算结果可以看出，在高温高流速下采用双插式内衬结构可以降低与波纹管接触流体介质流速，从而降低斯坦㊀㊀㊀㊀㊀５０㊀ＰｉｐｅｌｉｎｅＴｅｃｈｎｉｑｕｅａｎｄＥｑｕｉｐｍｅｎｔＪａｎ２０２１㊀图３㊀膨胀节内部温度场顿数，降低波纹管与高温介质传热剧烈程度从而降低波纹管温度㊂波纹管直边段温度较高，材料高温软化，许用应力值降低，可考虑波纹管直边段加强处理㊂计算对接管壁面的简化偏于保守，实际接管壁面对外仍有散热㊂波纹管外侧空气的对流换热系数也简化为偏于保守的常数值，这样所得到的温度分布数值与实际相比会有所升高㊂以此作为设计评判依据，更具有安全性㊂２㊀压降分析２．１㊀材料与结构参数为简化计算，着重强调压降计算方法，不考虑温度压力对流体密度影响，流体密度值定义为常数，有利于连续性残差曲线收敛，能较快得出结果㊂流体介质取空气，密度１．２２５ｋｇ／ｍ３，黏度１．７８９４ˑ１０－５ｋｇ／（ｍ㊃ｓ）㊂２．２㊀边界条件计算的目的是得到流体压降，为简化计算，只建波纹管内流体模型，不考虑接管壁厚抬高，波纹管取内焊结构，外焊结构也是同样方法计算，只是流体模型的建立有差别㊂膨胀节接管入口处空气流速定为２０ｍ／ｓ，空气流速可以通过流速传感器在入口处方便测得㊂计算类型属于强迫对流，不需考虑气体重力影响，出口背压取０ＭＰａ，不考虑回流压差㊂流体与波纹管㊁接管固体接触壁面简化为无滑移壁面㊂有限元计算采用ＡＮＳＹＳ⁃Ｆｌｕｅｎｔ软件，压降计算结果采用ＣＦＤ⁃ＰＯＳＴ处理得出㊂流体模型采用湍流模型，建议选取Ｋ⁃ｅｐｓｉｌｏｎＲｅａｌｉｚｅａｂｌｅ模型，临近壁面处理选择Ｅｎｈａｎｃｅｄｗａｌｌｔｒｅａｔｍｅｎｔ增强壁面函数㊂２．３㊀计算方法波纹管的压降应为入口与出口的总压差（包含动压与静压）㊂流体流经管道，由于黏性，越靠近壁面处的流速降低，动压减小，所以管道流速在截面一般呈现为靠轴线处流速高压力大，靠近壁面流速低压力降低趋势㊂取截面压力对面积的加权值相减得出压降作为膨胀节的降压值㊂有限元分析计算完成后，进入ＣＦＤ⁃ＰＯＳＴ后处理界面定义函数，计算压降值㊂ＣＦＤ⁃ＰＯＳＴ后处理直接得出ｐｒｅｓｓｕｒｅ值为静压值，需先定义变量总压ｐｔ（ｐｒｅｓｓｕｒｅｔｏｔａｌ）＝Ｐｒｅｓｓｕｒｅ＋０．５∗Ｄｅｎｓｉｔｙ∗Ｖｅｌｏｃｉｔｙ∗Ｖｅｌｏｃｉｔｙ，然后定义函数表达式ｄｐ（ｄｒｏｐｐｒｅｓｓｕｒｅ）＝ａｒｅａＡｖｅ（ｐｔ）＠ｉｎｌｅｔ－ａｒｅａＡｖｅ（ｐｔ）＠ｏｕｔｌｅｔ，求出ｄｐ值即为压降计算结果㊂２．４㊀计算结果图４为空气流速场变化矢量图㊂由图４可以看出，流动的空气在波纹槽处形成回流，流动速度降低，最终流出波纹管结构的空气流速略有升高㊂图４㊀波纹管内空气流速场变化矢量图压降计算值为入口与出口截面总压力对面积的加权值之差，压降值ｄｐ＝４６Ｐａ，结果如图５所示㊂图５㊀波纹管压降计算值２．５㊀结果分析波纹管波纹结构的腔体内壁出现漩涡现象，这是㊀㊀㊀㊀㊀第１期孙瑞晨等：Ｆｌｕｅｎｔ软件在膨胀节设计中的应用５１㊀㊀因为初始沿壁面的流体具有较高的流速，当遇到波纹管的凸起处，大部分流体仍沿管道轴向继续流动，少量气体填充于波纹管腔内，沿波纹管内壁流动形成逆时针回流并入管道内主流气体沿轴向继续流动，形成图示流场㊂同时，膨胀节此处的压降损失也主要来源于流体在波纹管内壁的动量损失过程㊂３ 结论高温下膨胀节温度场的分布情况对膨胀节的设计以及优化具有重要的作用㊂通过ＡＮＳＹＳ⁃Ｆｌｕｅｎｔ软件进行流热耦合计算可以看出采用双插式接管一体内衬结构能够降低波纹管温度，有效起到高温下保护波纹管的作用㊂但是在这种高流速下，这种双插式内衬结构削薄段的振动与噪音问题值得进一步关注㊂空气流经波纹管的压降值较小，当出现三通㊁弯管结构时，如曲管压力平衡型膨胀节时，压降将会明显，计算方法也是相似的㊂在遇到膨胀节内部流体介质呈现复杂形态时可考虑采用ＡＮＳＹＳ⁃Ｆｌｕｅｎｔ软件计算压降值㊂参考文献：［１］㊀唐家鹏．ＦＬＵＥＮＴ１４．０超级学习手册［Ｍ］．北京：人民邮电出版社，２０１３．［２］㊀赵国．基于Ｆｌｕｅｎｔ的空冷器管道系统流体均配研究［Ｊ］．管道技术与设备，２０１６（６）：９－１１．［３］㊀俞接成，杜晓萌．波纹管层流传热与流动的三维数值模拟［Ｊ］．北京石油化工学院学报，２０１１（４）：１１－１６．［４］㊀王江萍，韩路．基于Ｆｌｕｅｎｔ的天然气管道泄漏传质传热研究［Ｊ］．西安石油大学学报（自然科学版），２０２０（５）：１０８－１１５．［５］㊀化工部工艺系统设计技术中心站．工艺系统工程设计技术规定：第７节管道压力降计算：ＨＧ／Ｔ２０５７０．７ １９９５［Ｓ］．北京：化工部工程建设标准编辑中心，１９９６：１５１．作者简介：孙瑞晨（１９９０ ），硕士，工程师，研究方向为压力管道设计㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：１３９０９６１６６１＠ｑｑ．ｃｏｍ（上接第４７页）［１４］㊀ＹＵＪＸ，ＤＵＡＮＪＨ，ＳＵＮＺＺ，ｅｔａｌ．Ｔｈｅｃｒｏｓｓ⁃ｏｖｅｒｍｅｃｈａ⁃ｎｉｓｍｓｏｆｉｎｔｅｇｒａｌｂｕｃｋｌｅａｒｒｅｓｔｏｒｓｆｏｒｏｆｆｓｈｏｒｅｐｉｐｅｌｉｎｅｓ［Ｊ］．ＡｐｐｌｉｅｄＯｃｅａｎＲｅｓｅａｒｃｈ，２０１７，６７：２３６－２４７．［１５］㊀ＧＯＮＧＳＦ，ＬＩＧ．Ｏｎｔｈｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｏｆａｒｒｅｓｔｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｉｎｔｅｇｒａｌｂｕｃｋｌｅａｒｒｅｓｔｏｒｓｆｏｒｄｅｅｐｗａｔｅｒｐｉｐｅｌｉｎｅｓ［Ｊ］．Ｉｎｔｅｒ⁃ｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｔｅｅｌＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，２０１７，１７（４）：１４４３－１４５８．［１６］㊀ＧＯＮＧＳＦ，ＷＡＮＧＸＰ，ＹＵＡＮＬ，ｅｔａｌ．Ｔｈｅａｒｒｅｓｔｉｎｇｐｅｒ⁃ｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｉｎｔｅｇｒａｌｂｕｃｋｌｅａｒｒｅｓｔｏｒｆｏｒｓａｎｄｗｉｃｈｐｉｐｅｓｙｓ⁃ｔｅｍｓ［Ｊ］．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｒｅｓｓｕｒｅＶｅｓｓｅｌｓａｎｄＰｉｐ⁃ｉｎｇ，２０１９，１７７：１０３９７３．［１７］㊀孙斌．深海双层管的屈曲传播及止屈控制［Ｄ］．杭州：浙江大学，２０１３．［１８］㊀ＫＡＭＩＬＤＭ，ＫＡＲＩＥＭＭＡ，ＰＵＪＡＩＷ．Ｐａｒａｍｅｔｒｉｃｓｔｕｄｙｏｆｉｎｔｅｇｒａｌｂｕｃｋｌｅａｒｒｅｓｔｏｒｓｄｅｓｉｇｎｏｆｓｕｂｍａｒｉｎｅｐｉｐｅｌｉｎｅｓｙｓｔｅｍｉｎｍａｓｅｌａｂｌｏｃｋ［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｄｉａＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１７，１７３：１４８７－１４９３．［１９］㊀ＫＹＲＩＡＫＩＤＥＳＳ，ＢＡＢＣＯＣＫＣＤ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆｃｉｒｃｕｌａｒｐｉｐｅｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｒｅｓｓｕｒｅＶｅｓｓｅｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１９８１，１０３（４）：３２８．［２０］㊀ＤＹＡＵＪＹ，ＫＹＲＩＡＫＩＤＥＳＳ．Ｏｎｔｈｅｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆｌｏｎｇｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｓｈｅｌｌｓｕｎｄｅｒｅｘｔｅｒｎａｌｐｒｅｓｓｕｒｅ［Ｊ］．Ｉｎｔｅｒｎａ⁃ｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，１９９３，３５（８）：６７５－７１３．作者简介：徐鹤（１９８５ ），工程师，从事海洋工程钢结构安装与制造工作㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｘｕｈｅ．ｃｐｏｅ＠ｃｎｐｃ．ｃｏｍ．ｃｎ。
comsol软件文档资料集锦(四)
瓦斯流动特征出发，采用数值模拟方法对保护层工作面上覆岩层和被保护层
应力分布、瓦斯运移规律进行深入研究，并利用平面应变压缩实验得出了二1 煤应力作用下煤体渗透性特征。在此基础上，结合瓦斯卸压流动理论，构建
了基于COMSOL的近距离下保护层开采瓦斯流动耦合模型；通过孔隙度、孔隙
压力传递煤层变形与瓦斯运移之间耦合作用，将Navier-Stokes和Brinkman
于封孔、测试过程繁琐等缺点,能够简便且较准确的确定抽采有效半径,为工
程实际提供理论依据。
11.基于COMSOL的波纹管孔道压浆缺陷仿真分析
通过超声波信号检测波纹管孔道压浆密实度,运用COMSOL Multiphysics软件 对有无空气泡缺陷及不同空气泡缺陷位置的4种模型进行了仿真.研究了4种模 型对接收透射信号时域波形及频谱的影响及不同模型对接收信号能量的影响. 结果表明,在无缺陷的钢绞线模型中,超声波能量主要集中在钢绞线的中后方; 在有缺陷钢绞线模型中,超声波能量主要集中在空气泡缺陷的左方.换能器接 收到的无缺陷模型信号的时频域幅值远大于有缺陷模型的幅值,不同位置处的 空气泡缺陷模型接收的时频域信号幅值相差不大,该方法可以有效地判断出孔 道中有无缺陷.
更多资料：/Home.html
流动形式与瓦斯扩散的菲克定律有机联系在一起；利用COMSOL Multiphysics 软件求解得到整个流场瓦斯分布与运移规律，并实现了结果的可视化；利用
该模型对豫西矿区不同覆岩条件下保护层开采效果进行预测，证明了模型的
合理性，并将模型扩展应用到瓦斯专排巷的位置选择、工作面通风方式优劣 的对比判断中。
comsol软件文档资料集锦 （四）
更新时间：2014-12-10
以下是小编整理的一些有关comsol软件文档资料集锦(四)以及相关文档的
波纹管热应力和热模态分析
波纹管热应力和热模态分析杨志斌，蒋军亮，周苏枫（中国飞机强度研究所）摘 要:采用MSC.Patran软件建立了波纹管结构的有限元分析模型,利用MSC.Nastran软件进行了热应力及热模态分析。
结果表明，结构温度发生显著变化并引起热应力，进一步影响到结构的固有振动特性。
关键词：波纹管；热应力分析；热模态分析；有限元1 引言金属波纹管是一类常见的弹性元件，它是利用材料的弹性来实现所要求的功能，在外界载荷作用下改变元件的形状和尺寸，当载荷卸除后又回复到原来的状态。
与传统的管壳式换热器相比，金属波纹管具有传热效率高，防泄漏能力强，不污、不堵、不结垢，节能，维修方便等优点。
国内学者对波纹管强化传热式换热器进行了研究，曾敏等[1]用实验方法研究了空气在具有三种不同管径波纹管内的流动与换热特性，从实验角度论证了波纹管换热器的比光管换热能力得到了很大的提高；谭晶莹等[2]用有限元法和实验应力分析法对不同厚度的波纹管在内压作用下的应力分布规律进行了探讨。
振动是结构的固有特性，因振动损坏的换热器几乎占损坏总数的30%[3]，可见振动已成为换热器损坏的主要原因,振动损坏主要由波纹管振动引起，与波纹管的固有频率密切相关；同时，温度效应体现在两个方面，一方面温度使得材料刚度降低，另一方面温度产生的热应力可以看作是预应力，预应力也会导致结构弯、扭刚度下降，因此，热环境下结构固有振动的分析在工程设计中应得到充分的重视。
本文以发动机直连式进气金属波纹管为研究对象，利用MSC.Patran建立结构模型，应用MSC.Nastran分析了波纹管在温度和内压联合作用下的应力分布和波纹管在不同温度下的固有振动特性，并进一步分析了加热对结构固有振动特性的影响。
2 结构热刚度及热模态分析的基本理论2.1 结构热刚度矩阵的形成[4]在温度效应下，结构的刚度主要受两方面的影响。
一方面，升温使得材料的弹性模量E 发生变化，导致结构的初始刚度矩阵发生相应的变化。
CAESAR_II简易操作手册
（2）选择主菜单Input中的Piping，Piping-Input表格式输入菜单—Spreadsheet形式如4—1所示。
图4—1Piping Input Spreadsheet
注意：在选择Input之前应留意主菜单上的Current jobname是否是所要编辑的文件，执行jobname选择项可更换当前文件。
CAESARII-管道应力分析软件
（系列培训教材）
CAESARII管道应力分析软件简易操作手册
北京市艾思弗计算机软件技术有限责任公司
2003年1月15日
第一章程序功能及性能简介…………………………………1
第二章程序安装………………………………………………2
第三章调用程序………………………………………………6
其中栏内提示符含义：
From
当前单元起始节点
To
当前单元终止节点
DX
当前单元在X方向上的投影
DY
当前单元在Y方向上的投影
DZ
当前单元在Z方向上的投影
Offsets
当前单元是否有偏差值，有则双击，然后输入有关数据
Diameter
当前单元管子直径
Wt/Sch
当前单元管子壁厚
Corrosion
当前单元管子腐蚀裕量
图3—2New Job Name Specification
注意：选择File菜单中的Open（或都单击Open图标）表明用户用一个对话框来选择已存在的文件。经常使用的文件也可以从File菜单中的“Most Recently Used”中选择。选择一个文件名并不能打开该文件，它仅表示可以对该文件进行输入，分析，结果评价或进行其它的操作，但是用户仍需从菜单中选择这些操作。
波纹膨胀节的设计软件研究论文
波纹膨胀节的设计软件研究论文波纹膨胀节是工业管道配管技术必备装置，因其核心元件波纹管采用多层薄壁（0.6～1.2mm）耐蚀合金，又成为管道配管中最薄弱环节。
在行业技术标准GB/T12777-xx《金属波纹管膨胀节通用技术条件》中，仅对设计计算、强度校核及产品结构等提出了安全质量要求，而对管路配管系统未做技术要求。
而波纹膨胀节的设计恰恰是以管路系统应力转化为支持的，本软件将管道系统应力和管路应力分析与波纹膨胀节应力分析，通过CAESARⅡ《管路系统设计分析软件》、波纹管设计软件和波纹膨胀节材料库、波纹管模具库等有机整合后，完成对波纹管膨胀节的有限元分析和结构设计，科学的实现了对管路系统应力对波纹膨胀节产品的转化。
填补了工艺配管技术中波纹膨胀节设计空白。
项目实施将工艺管路和管道与配管技术有机转化成一体，从而使波纹膨胀节设计更具有符合性、科学性、可靠性。
金属波纹管及翅片式波纹管在内燃机冷却器中的应用，在汽柴油发动机冷却器壳体内或冷却芯子的两管板间安装1~1000根带有间断性凸凹状金属波纹管，采用扩管法、焊接法等方法将其固定在一端管板上，使冷却介质的流动状态发生改变，达到提高传热系数，增加传热效率。
该发明构思新奇、工艺实用、成本低廉、性能可靠、传热效率高、不结垢、寿命长、热应力小。
实现思路如下：软件具体实施技术路线1）该软件以德国CAESARⅡ《管路系统设计分析软件》为基础，针对不同工艺管路和管道的.工况进行整体有限元分析，通过CAE－SARⅡ《管路系统设计分析软件》完成管路和管道应力集结点分析，然后对集结点应力转化为波纹管应力和波纹膨胀节结构设计依据。
输出分析报表并对错误节点进行提示。
2）该软件通过波纹管设计软件（GB/T12777-xx《金属波纹管膨胀节通用技术条件》）和建立的产品材料库、波纹管模具库，完成波纹管参数化设计。
3）该软件采用INVEN－TOR软件对波纹膨胀节结构进行优化设计，使其生成波纹膨胀节三维空间图型，从而确立波纹膨胀节使用、运行、安装状态。
PCVX用户须知
PCVX升级说明发布日期：2006-7-14版本：PCVX 4.01、盖板涵等钢筋细部图的定位钢筋标注的长度和高度可以全局定义。
2、涵洞的设计线输入界面删除所有点的时候，当前点编号不对。
3、用户可以定义布置图的标题的X或者@。
4、修改沉降缝有时候绘制不准确或者完全不绘制的情况。
5、修改涵洞的涵顶线的时候绘图有时候显示不刷新的情况。
6、材料方案可以分涵洞类型设置。
7、填充方案可以分涵洞类型设置。
8、增加涵洞一览表格。
9、左右涵洞长度可以自己定义默认最大的涵洞长度。
10、可以自定义细部图点钢筋的绘制圆圈直径大小。
11、可以对当前项目中的所有图框自动编号。
12、修改涵洞的涵顶分节线在记忆沉降缝的有时候，拖动不刷新的时候的绘图错误！13、盖板明涵铺装调整涵顶选项。
14、盖板明涵左中右断面的绘图没有根据实际的情况绘制。
15、洞口左右两边可以设置加宽。
16、材料方案可以根据洞身，洞口和洞身接合部位分别设置17、填充方案可以根据洞身，洞口和洞身接合部位分别设置18、在涵洞的命令栏中，如果新建一个已经存在的投影图，比如立面，平面等，系统出错。
19、无pcvx环境的时候，新建投影图出错！20、涵洞的布置图标题采用净跨径还是标准跨径21、布置图不显示沉降缝22、修改盖板涵和拱涵的涵台在台身背坡改变的设置下的工程量计算错误23、以修改控制参数调整涵洞的长度的时候，在平置的时候，可能出现涵洞的进出口标反了的情况24、在立面图上标注沉降缝25、暗盖盖板涵钢筋2号主筋没有标分段长度，只给出了总长，加工时不好掌握尺寸；26、斜交盖板涵台帽、盖板、基础、铺装等未标斜交角度27、斜交角度为负的时候，有些细部图的标题绘制错误28、有选择性的从路线引擎中获取断面：可以仅仅只是获取设计线，也可以同时获取设计线和地面线29、图框的自动编号功能30、中央分隔带护栏基座的设置31、箱涵力学计算中荷载组合系数被乘两次的错误32、在新建涵洞的时侯，增加以拷贝涵洞的功能33、支撑梁竖向相对位置无法调整，能否增加此项功能？34、设计线标高的标注位置可以调整：针对设置中央分割带的高等级公路，设计标高能否标在中央分割带右侧的路面上（即左路缘带的内侧边线上），在pcvx中通过参数配置实现。
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1. 形膨胀节几何参数输入
直边段外直径——
膨胀节层数——膨胀节一层的名义厚度——加强环的厚度——
形圆环的内半径——
形圆环中心线直径——
考虑到成型减薄后膨胀节单层的实际厚度——
形圆环的平均半径——总波数——加强环的平均直径——直边段平均直径——设计内压——膨胀节材料在设计温度下的弹性模量——膨胀节材料在室温下的弹性模量——加强环材料在设计温度下的弹性模量——膨胀节纵向焊接接头系数——加强环纵向焊接接头系数——设计温度下的膨胀节材料许用应力——设计温度下的加强环材料许用应力——膨胀节材料室温下强度限——膨胀节材料设计温度下强度限——设计循环次数
一个波的轴向位移——膨胀节的形状因子——随形状因子变化的系数——随形状因子变化的系数——随形状因子变化的系数——
波纹管设计计算2.设计参数输入
3.系数计算
ΩΩΩΩΩN
P
t
b
E 20b E ︒
t
c E 1
B 2B 3
B e t
b σ⎡⎤⎣⎦t
c σ⎡⎤⎣⎦
p t t =0.5i p
r r nt =+c c d d t =+b d d nt
=-2
6.61
p p r d t μ=20
b σt
b
σd n
t c
t i r p d b ϕc
ϕ
设计安全系数——
疲劳寿命温度修正系数——4.1
内压引起直边段中周向薄膜应力——
内压引起加强环中周向薄膜应力——
4.2内压在膨胀节中产生的周向薄膜应力——
内压在膨胀节中产生的经向薄膜应力——
4.3位移引起的膨胀节中经向薄膜应力——位移引起的膨胀节中经向弯曲应力——
组合应力——4.4失效循环次数——许用循环次数——
4.5一个波的理论轴向弹性刚度——
4.6基于柱状失稳的限制设计压力——
4.应力和疲劳寿命校合
膨胀节刚度计算
柱状失稳压力校合（两端固定）内压引起的直边段和加强环中的周向薄膜应力
内压在膨胀节中所产生的周向和经向薄膜应力
位移在膨胀节中产生的经向薄膜应力和弯曲应力
疲劳寿命校合
c
n 2020
t
b b
f b T σσσ+=
()2'1
2t
c c t t b b c c c P
d E ntd E d E t σ=+22p
pr nt σ=
()
()32p p p pr d r nt d r σ-=
-20251
310.92b p E t e B r σπ=2062
2
1.82b p E t e B r σπ=
356
3R σσσσ=++ 3.25
15847.8288C f R N T σ⎛⎫
= ⎪ ⎪
-⎝⎭[]C c N
N n =33
3
10.92t p b p i d E t n
f B r
=
20.15i
s f P N r
π=
()212t
b b
t t b b c c c
Pd E ntd E d E t σ=
+。