基于有限元分析的混凝土煙囪應(yīng)力分析系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于有限元分析的混凝土煙囪應(yīng)力分析系統(tǒng)，包括輸入模塊、計(jì)算模塊、轉(zhuǎn)換模塊、ANSYS調(diào)用模塊以及SAP2000調(diào)用模塊，輸入模塊用于輸入煙囪的基本參數(shù)，計(jì)算模塊調(diào)用基本參數(shù)計(jì)算出建立煙囪模型所需的輔助參數(shù)，轉(zhuǎn)換模塊調(diào)用基本參數(shù)和輔助參數(shù)并將這些參數(shù)轉(zhuǎn)換成ANSYS軟件支持的命令流文件，ANSYS調(diào)用模塊將命令流文件導(dǎo)入到ANSYS中生成具有單元屬性的ANSYS模型，SAP2000調(diào)用模塊將ANSYS模型導(dǎo)入到SAP2000中，通過輸入模擬載荷對煙囪進(jìn)行應(yīng)力分析。本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理、使用方便，簡化了煙囪的建模過程，降低了設(shè)計(jì)人員的參數(shù)輸入量和計(jì)算量，提高了分析效率。
【專利說明】 基于有限元分析的混凝土煙囪應(yīng)力分析系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種混凝土煙?的應(yīng)力分析系統(tǒng)，具體涉及一種通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)混凝土煙囪應(yīng)力分析的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]有限元分析是一種利用數(shù)學(xué)近似的方法對真實(shí)物理系統(tǒng)進(jìn)行模擬，將一個(gè)復(fù)雜的物理系統(tǒng)劃分為有限個(gè)簡單而又相互作用的單元，通過對各個(gè)單元的求解來得到物理系統(tǒng)整體近似解的分析方法。這一方法可以用來分析十分復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，因此一出現(xiàn)就受到人們的普遍重視，很快就發(fā)展為一個(gè)十分重要的工程計(jì)算方法，并在工程設(shè)計(jì)和研究中得到了廣泛的應(yīng)用。
[0003]煙囪作為一種重要的結(jié)構(gòu)建筑物，在國民工業(yè)中占有比較重要的地位。在一些大型火力發(fā)電廠、鋼鐵公司、化工廠等生產(chǎn)場所，一般都建有幾十米上百米的煙?，甚至有200m以上的高大煙囪。由于這些煙囪高大而又沉重，其安全性對周圍的生產(chǎn)、生活場所的安全具有重大影響，因此大型煙?在施工之前都會對煙?進(jìn)行應(yīng)力分析。
[0004]由于煙囪的受力情況非常復(fù)雜，在對煙囪進(jìn)行應(yīng)力分析時(shí)一般都會用到有限元分析軟件，如ANSYS和SAP2000，其中ANSYS是一種通用的有限元分析軟件，廣泛應(yīng)用于各種特殊結(jié)構(gòu)的分析和設(shè)計(jì)，其建模過程比較容易，但是對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型建筑進(jìn)行應(yīng)力分析時(shí)使用難度較大，分析效果并不理想；SAP2000的通用性不如ANSYS，建模相對困難，但是建模以后的應(yīng)力、變形分析功能比較強(qiáng)大，尤其適用于空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜的橋梁、煙囪等建筑物的應(yīng)力應(yīng)變分析。因此，現(xiàn)有的煙囪應(yīng)力分析方法通常是先在ANSYS軟件中手動(dòng)輸入尺寸參數(shù)來建立煙囪的模型，然后將煙囪的ANSYS模型導(dǎo)入到SAP2000中，通過在SAP2000中輸入各種模擬載荷來對煙?各個(gè)部分的應(yīng)力進(jìn)行分析。
[0005]現(xiàn)有的煙囪應(yīng)力分析和設(shè)計(jì)過程存在如下缺點(diǎn):1)在ANSYS軟件中建模時(shí)一般都是由技術(shù)人員確定煙?的基本參數(shù)，然后通過大量的計(jì)算由基本參數(shù)得到煙?的其他參數(shù)，最后再手動(dòng)輸入到ANSYS軟件中，由于工作人員需要計(jì)算和輸入的參數(shù)很多，因此工作難度較大而且容易出錯(cuò)；2)由于ANSYS和SAP2000之間無法實(shí)現(xiàn)模型的相互轉(zhuǎn)換，將ANSYS模型導(dǎo)入到SAP2000中時(shí)，必須借助一些中間軟件，操作繁瑣而且容易帶來一些誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種基于有限元分析的混凝土煙囪應(yīng)力分析系統(tǒng)，以解決傳統(tǒng)技術(shù)中參數(shù)計(jì)算量大、操作繁瑣、誤差大的問題。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下:
基于有限元分析的混凝土煙囪應(yīng)力分析系統(tǒng)，包括
輸入模塊，用于輸入煙囪的基本參數(shù)；
計(jì)算模塊，調(diào)用輸入模塊中的基本參數(shù)，計(jì)算建立煙?模型所需的輔助參數(shù)；
轉(zhuǎn)換模塊，調(diào)用輸入模塊中的基本參數(shù)和計(jì)算模塊中計(jì)算出的輔助參數(shù)，生成ANSYS軟件所支持的命令流文件；
ANSYS調(diào)用模塊，后臺啟動(dòng)ANSYS軟件，并將轉(zhuǎn)換模塊中生成的命令流文件導(dǎo)入到ANSYS軟件中，生成具有單元屬性的ANSYS模型；
SAP2000調(diào)用模塊，打開SAP2000軟件，并將ANSYS調(diào)用模塊中生成的ANSYS模型導(dǎo)入到SAP2000中，通過在SAP2000中輸入模擬載荷對煙囪進(jìn)行應(yīng)力分析。
[0008]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述煙囪的基本參數(shù)包括煙囪整體參數(shù)、煙囪頂面參數(shù)、階段性參數(shù)以及開洞參數(shù)；
所述煙?整體參數(shù)包括煙?總高度；
所述煙?頂面參數(shù)包括煙?頂面的標(biāo)高和頂部出口的外徑；
所述階段性參數(shù)包括各段煙?的高度、坡度和壁厚；
所述開洞參數(shù)包括煙囪側(cè)壁上各個(gè)洞口的標(biāo)高、開洞方向以及各個(gè)洞口的長度和寬
度；
所述煙囪的輔助參數(shù)包括各段煙囪頂部的內(nèi)徑、外徑以及各段煙囪頂面的標(biāo)高。
[0009]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述計(jì)算模塊的包括軸向計(jì)算子模塊和徑向計(jì)算子模塊，
軸向計(jì)算子模塊調(diào)用輸入模塊中的煙?頂面的標(biāo)高和各段煙?的高度對各段煙囪進(jìn)行軸向定位；
徑向計(jì)算子模塊調(diào)取輸入模塊中的煙?頂部出口的外徑、各段煙?的高度、坡度和厚度，計(jì)算出各段煙囪頂部的外徑及內(nèi)徑。
[0010]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述計(jì)算模塊還包括:
驗(yàn)算子模塊，調(diào)用階段性參數(shù)中的各段煙?的高度值，將各段煙?的高度值之和與煙囪整體參數(shù)的煙?總高度值比較，若兩者不相等則提示設(shè)計(jì)人員輸入有誤并返回輸入模塊重新輸入基本參數(shù)；若兩者相等則執(zhí)行軸向計(jì)算子模塊和徑向計(jì)算子模塊。
[0011]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述ANSYS調(diào)用模塊包括ANSYS啟動(dòng)子模塊、模型生成子模塊、模型定位子模塊、模型加工子模塊；
ANSYS啟動(dòng)子模塊用于后臺啟動(dòng)ANSYS軟件，并隱藏ANSYS主界面；
模型生成子模塊用于將轉(zhuǎn)換模塊生成的命令流文件導(dǎo)入ANSYS軟件中，生成煙囪的ANSYS模型；
模型定位子模塊用于將模型生成子模塊生成的模型根部的邊界條件定義為剛性連
接;
模型加工子模塊用于將模型定位子模塊定位后的ANSYS模型賦予殼單元屬性，并進(jìn)行網(wǎng)格劃分。
[0012]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述模型加工子模塊在對煙囪的ANSYS模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分時(shí)，首先以I米為單位進(jìn)行正方形網(wǎng)格劃分，再對洞口和尖角處進(jìn)行三角形網(wǎng)格劃分。
[0013]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述SAP2000調(diào)用模塊包括如下五個(gè)子模塊:
數(shù)組定義子模塊，用于生成一個(gè)能夠被SAP2000識別的數(shù)組文件；
數(shù)組賦值子模塊，用于將ANSYS調(diào)用模塊生成的ANSYS模型的每個(gè)網(wǎng)格的單元屬性導(dǎo)入到數(shù)組定義子模塊生成的數(shù)組文件中；
SAP2000啟動(dòng)子模塊，用于打開SAP2000軟件； 數(shù)組導(dǎo)入子模塊，用于將數(shù)組賦值子模塊處理后的數(shù)組文件導(dǎo)入到SAP2000中，并在SAP2000中依據(jù)網(wǎng)格的單元屬性和節(jié)點(diǎn)屬性重新在SAP2000中建立該煙囪的模型；
材質(zhì)定義子模塊，用于為數(shù)組導(dǎo)入子模塊建立的煙?模型定義材質(zhì)，并通過應(yīng)力分析計(jì)算煙囪的變形情況。
[0014]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述模擬載荷包括風(fēng)載荷、地震載荷以及熱應(yīng)力載荷中的一種或多種。
[0015]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明取得的技術(shù)進(jìn)步如下:
本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理、使用方便，輸入模塊和計(jì)算模塊的設(shè)置，簡化了煙囪的建模過程，建模時(shí)設(shè)計(jì)人員只需要輸入煙囪整體參數(shù)、煙囪頂面參數(shù)、階段性參數(shù)以及開洞參數(shù)即可，計(jì)算模塊會根據(jù)輸入的基本參數(shù)自動(dòng)計(jì)算出煙?的輔助參數(shù)，降低了設(shè)計(jì)人員的參數(shù)輸入量和計(jì)算量，克服了 ANSYS軟件專業(yè)性強(qiáng)、技術(shù)要求高、易出錯(cuò)的缺點(diǎn)，大幅提高了分析效率。
[0016]本發(fā)明中的轉(zhuǎn)換模塊可以方便地將輸入模塊和計(jì)算模塊中的各項(xiàng)參數(shù)轉(zhuǎn)換成ANSYS軟件可以識別的命令流文件，無需人工輸入，進(jìn)一步提高了分析效率，避免了人工輸入時(shí)可能帶來的錯(cuò)誤或者誤差。
[0017]本發(fā)明通過ANSYS調(diào)用模塊在ANSYS軟件中進(jìn)行建模，生成具有殼單元屬性的ANSYS模型后再通過SAP2000調(diào)用模塊將模型導(dǎo)入到SAP2000中進(jìn)行應(yīng)力分析，既利用了ANSYS軟件容易建模的優(yōu)點(diǎn)，又利用了 SAP2000軟件應(yīng)力分析功能強(qiáng)大的優(yōu)點(diǎn)，因此特別適用于結(jié)構(gòu)和應(yīng)力情況復(fù)雜的煙囪的應(yīng)力分析，具有效率高、誤差小、分析功能強(qiáng)大等優(yōu)點(diǎn)。
[0018]本發(fā)明中計(jì)算模塊包括軸向計(jì)算子模塊和徑向計(jì)算子模塊，可以根據(jù)輸入的基本參數(shù)自動(dòng)對各段煙?進(jìn)行軸向定位，并計(jì)算出各段煙?頂部的外徑及內(nèi)徑，減少了設(shè)計(jì)人員的計(jì)算量，提高了分析效率。
[0019]本發(fā)明中計(jì)算模塊還包括一驗(yàn)算子模塊，當(dāng)輸入的各段煙囪的高度之和與輸入的煙囪總高度不相等時(shí)會自動(dòng)提示出錯(cuò)，從而避免分析失誤，提高了分析精度。
[0020]本發(fā)明中ANSYS調(diào)用模塊包括模型定位子模塊和模型加工子模塊，模型定位子模塊可以將模型根部的邊界條件定義為剛性連接，以便于建模完成后在SAP2000中進(jìn)行應(yīng)力分析；模型加工子模塊將ANSYS模型賦予殼單元屬性，并進(jìn)行網(wǎng)格劃分，網(wǎng)格劃分時(shí)首先以I米為單位進(jìn)行正方形網(wǎng)格劃分，再對洞口和尖角處等容易發(fā)生應(yīng)力集中的部位進(jìn)行更精細(xì)的三角形網(wǎng)格劃分，在保證運(yùn)算速度的同時(shí)，提高了計(jì)算精度。
[0021]本發(fā)明中SAP2000調(diào)用模塊通過設(shè)置數(shù)組定義子模塊、數(shù)組賦值子模塊和數(shù)組導(dǎo)入子模塊，無需借助中間軟件即可將ANSYS模型導(dǎo)入到SAP2000中，進(jìn)一步簡化了工作人員的操作，提高了分析效率，減少了模型轉(zhuǎn)換過程中的誤差，提高了分析計(jì)算的精度。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作更進(jìn)一步詳細(xì)說明:
一種基于有限元分析的混凝土煙?應(yīng)力分析系統(tǒng)，包括輸入模塊、計(jì)算模塊、轉(zhuǎn)換模塊、ANSYS調(diào)用模塊、以及SAP2000調(diào)用模塊。
[0023]輸入模塊用于煙囪的基本參數(shù)的輸入?；緟?shù)輸入之前首先將煙囪自上而下按照側(cè)壁的厚度和坡度進(jìn)行分段，側(cè)壁的坡度是指煙囪側(cè)壁的延伸方向與豎直方向的夾角。需要在輸入模塊中輸入的基本參數(shù)分為煙?整體參數(shù)、煙?頂面參數(shù)、階段性參數(shù)以及開洞參數(shù)。煙?整體參數(shù)是指煙?總高度。煙?頂面參數(shù)是指煙?頂面的標(biāo)高和頂部出口的外徑。標(biāo)高是建筑物某一部位相對于基準(zhǔn)面(標(biāo)高的零點(diǎn))的豎向高度，是豎向定位的依據(jù)，基準(zhǔn)面可以跟根據(jù)設(shè)計(jì)需要靈活選取。階段性參數(shù)包括各段煙?的高度、坡度和壁厚，輸入時(shí)按照自上而下的順序依次輸入各段煙囪的階段性參數(shù)。開洞參數(shù)包括煙囪側(cè)壁上各個(gè)洞口的標(biāo)高、開洞方向以及各個(gè)洞口的長度和寬度。洞口的標(biāo)高用于定位洞口所在的高度，洞口的開洞方向是指俯視煙囪時(shí)洞口中軸線與基準(zhǔn)方向之間的夾角，基準(zhǔn)方向定義為第一個(gè)洞口的中軸線方向。
[0024]計(jì)算模塊調(diào)用輸入模塊中的基本參數(shù)，并通過運(yùn)算得出建立煙囪模型所需的輔助參數(shù)。煙囪的輔助參數(shù)包括各段煙囪的內(nèi)徑、外徑以及各段煙囪頂面的標(biāo)高。計(jì)算模塊包括驗(yàn)算子模塊、軸向計(jì)算子模塊以及徑向計(jì)算子模塊。驗(yàn)算子模塊調(diào)用輸入模塊中的基本參數(shù)，將輸入的各段煙?的高度值之和與輸入的煙?總高度值進(jìn)行比較，若兩者不相等則提示設(shè)計(jì)人員輸入有誤并返回輸入模塊重新輸入基本參數(shù)，若兩者相等則執(zhí)行軸向計(jì)算子模塊和徑向計(jì)算子模塊。軸向計(jì)算子模塊調(diào)用煙?頂面的標(biāo)高和各段煙?的高度，計(jì)算出各段煙?的頂面標(biāo)高，從而實(shí)現(xiàn)各段煙?的軸向定位；該模塊所涉及的計(jì)算公式為:當(dāng)前段煙園的頂面標(biāo)高等于相鄰上段煙園的頂面標(biāo)高減去相鄰上段煙園的高度值。徑向計(jì)算子模塊調(diào)用煙囪頂部出口的外徑、各段煙囪的高度、坡度和厚度，首先通過煙囪頂部出口的外徑以及各段煙園的高度和坡度計(jì)算出各段煙園的外徑，然后再根據(jù)各段煙園的外徑以及厚度計(jì)算出各段煙囪的內(nèi)徑；該模塊所涉及的計(jì)算公式為:
當(dāng)前段煙?頂部的外徑=相鄰上段煙?的頂部外徑+相鄰上段煙?的高度X相鄰上段煙囪的坡度值X2 ；
當(dāng)前段煙囪頂部的內(nèi)徑=當(dāng)前段煙囪頂部的外徑-當(dāng)前段煙囪的厚度。
[0025]轉(zhuǎn)換模塊內(nèi)包含一個(gè)兩列多行的參數(shù)表單，轉(zhuǎn)換模塊首先將輸入模塊中的基本參數(shù)以及計(jì)算模塊中得出的其他參數(shù)調(diào)用到該參數(shù)表單中，左側(cè)一列表示參數(shù)名稱，右側(cè)一列表示相應(yīng)參數(shù)的具體數(shù)值，然后通過程序?qū)?shù)表單轉(zhuǎn)換成ANSYS軟件可識別的命令流文件，該命令流文件由APDL語言編寫而成；最終將該命令流文件輸出到指定的目錄文件夾中。
[0026]ANSYS調(diào)用模塊在后臺啟動(dòng)ANSYS軟件，并自動(dòng)將轉(zhuǎn)換模塊生成的命令流文件導(dǎo)入ANSYS軟件中，從而生成該煙囪的ANSYS模型。ANSYS調(diào)用模塊包括ANSYS啟動(dòng)子模塊、模型生成子模塊、模型定位子模塊以及模型加工子模塊。ANSYS啟動(dòng)子模塊后臺啟動(dòng)ANSYS軟件，并隱藏ANSYS主界面。模型生成子模塊將轉(zhuǎn)換模塊生成的命令流文件導(dǎo)入ANSYS軟件中，生成煙囪的ANSYS模型。模型定位子模塊將生成的ANSYS模型根部的邊界條件定義為剛性連接。模型加工子模塊將模型定位子模塊定位以后的ANSYS模型賦予殼單元屬性，并對該煙囪的ANSYS模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分。殼單元是ANSYS軟件中的一種單元屬性，表示該單元是由內(nèi)外兩個(gè)表面間隔一定厚度所形成的結(jié)構(gòu)。網(wǎng)格劃分時(shí)，首先對該煙囪的ANSYS模型整體以邊長I米的正方形網(wǎng)格為單位進(jìn)行劃分，然后再對煙囪模型上的洞口、尖角處等容易產(chǎn)生應(yīng)力集中的部位以三條邊長均不大于0.5米的三角形網(wǎng)格為單位進(jìn)行劃分。
[0027]SAP2000調(diào)用模塊用于打開SAP2000軟件并將ANSYS調(diào)用模塊生成的ANSYS模型導(dǎo)入到SAP2000中，具體包括如下五個(gè)子模塊:
I)數(shù)組定義子模塊，用于生成一個(gè)數(shù)組文件，該數(shù)組文件可以被SAP2000識別，即可以直接導(dǎo)入到SAP2000中；
II)數(shù)組賦值子模塊，用于將ANSYS調(diào)用模塊生成的ANSYS模型的每個(gè)網(wǎng)格的單元屬性和節(jié)點(diǎn)屬性導(dǎo)入到數(shù)組定義子模塊生成的數(shù)組文件中，本實(shí)施例中單元屬性都是殼單元，節(jié)點(diǎn)屬性表示了每個(gè)網(wǎng)格中節(jié)點(diǎn)的位置關(guān)系和排列順序，以便于將各個(gè)節(jié)點(diǎn)重新組合成模型；
III)SAP2000啟動(dòng)子模塊，用于打開SAP2000軟件；
IV)數(shù)組導(dǎo)入子模塊，用于將數(shù)組賦值子模塊處理后的數(shù)組文件導(dǎo)入到SAP2000中，按照數(shù)組文件記錄的各個(gè)節(jié)點(diǎn)屬性在SAP2000中重新生成節(jié)點(diǎn)，并在SAP2000中按照數(shù)組文件中的順序?qū)Ω鱾€(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行排序，從而將節(jié)點(diǎn)連接起來形成平面單元，然后將數(shù)組文件中記錄的殼單元屬性賦予該平面單元，即可在SAP2000中生成該煙?的模型，完成將模型導(dǎo)入SAP2000的工作；
V)材質(zhì)定義子模塊，用于為數(shù)組導(dǎo)入子模塊建立的煙?模型定義材質(zhì)，以便于通過應(yīng)力分析計(jì)算煙囪的變形情況。
[0028]由SAP2000調(diào)用模塊生成的煙囪模型顯示在SAP2000的界面上，然后通過在系統(tǒng)中輸入風(fēng)載荷、地震載荷、熱應(yīng)力載荷等主要載荷中的一種或多種，通過SAP2000自帶的應(yīng)力、變形計(jì)算功能對該煙?的應(yīng)力、變形情況進(jìn)行分析，完成該煙?的應(yīng)力分析任務(wù)。
【權(quán)利要求】
1.基于有限元分析的混凝土煙囪應(yīng)力分析系統(tǒng)，其特征在于:包括 輸入模塊，用于輸入煙囪的基本參數(shù)； 計(jì)算模塊，調(diào)用輸入模塊中的基本參數(shù)，計(jì)算建立煙?模型所需的輔助參數(shù)； 轉(zhuǎn)換模塊，調(diào)用輸入模塊中的基本參數(shù)和計(jì)算模塊中計(jì)算出的輔助參數(shù)，生成ANSYS軟件所支持的命令流文件； ANSYS調(diào)用模塊，后臺啟動(dòng)ANSYS軟件，并將轉(zhuǎn)換模塊中生成的命令流文件導(dǎo)入到ANSYS軟件中，生成具有單元屬性的ANSYS模型； SAP2000調(diào)用模塊，打開SAP2000軟件，并將ANSYS調(diào)用模塊中生成的ANSYS模型導(dǎo)入到SAP2000中，通過在SAP2000中輸入模擬載荷對煙囪進(jìn)行應(yīng)力分析。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于有限元分析的混凝土煙囪應(yīng)力分析系統(tǒng)，其特征在于:所述煙園的基本參數(shù)包括煙園整體參數(shù)、煙園頂面參數(shù)、階段性參數(shù)以及開洞參數(shù)； 所述煙?整體參數(shù)包括煙?總高度； 所述煙?頂面參數(shù)包括煙?頂面的標(biāo)高和頂部出口的外徑； 所述階段性參數(shù)包括各段煙?的高度、坡度和壁厚； 所述開洞參數(shù)包括煙囪側(cè)壁上各個(gè)洞口的標(biāo)高、開洞方向以及各個(gè)洞口的長度和寬度； 所述煙囪的輔助參數(shù)包括各段煙囪頂部的內(nèi)徑、外徑以及各段煙囪頂面的標(biāo)高。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于有限元分析的混凝土煙囪應(yīng)力分析系統(tǒng)，其特征在于:所述計(jì)算模塊的包括軸向計(jì)算子模塊和徑向計(jì)算子模塊， 軸向計(jì)算子模塊調(diào)用輸入模塊中的煙?頂面的標(biāo)高和各段煙?的高度對各段煙囪進(jìn)行軸向定位； 徑向計(jì)算子模塊調(diào)取輸入模塊中的煙?頂部出口的外徑、各段煙?的高度、坡度和厚度，計(jì)算出各段煙囪頂部的外徑及內(nèi)徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于有限元分析的混凝土煙囪應(yīng)力分析系統(tǒng)，其特征在于:所述計(jì)算模塊還包括: 驗(yàn)算子模塊，調(diào)用階段性參數(shù)中的各段煙?的高度值，將各段煙?的高度值之和與煙囪整體參數(shù)的煙?總高度值比較，若兩者不相等則提示設(shè)計(jì)人員輸入有誤并返回輸入模塊重新輸入基本參數(shù)；若兩者相等則執(zhí)行軸向計(jì)算子模塊和徑向計(jì)算子模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于有限元分析的混凝土煙囪應(yīng)力分析系統(tǒng)，其特征在于:所述ANSYS調(diào)用模塊包括ANSYS啟動(dòng)子模塊、模型生成子模塊、模型定位子模塊、模型加工子模塊； ANSYS啟動(dòng)子模塊用于后臺啟動(dòng)ANSYS軟件，并隱藏ANSYS主界面； 模型生成子模塊用于將轉(zhuǎn)換模塊生成的命令流文件導(dǎo)入ANSYS軟件中，生成煙囪的ANSYS模型； 模型定位子模塊用于 將模型生成子模塊生成的模型根部的邊界條件定義為剛性連接; 模型加工子模塊用于將模型定位子模塊定位后的ANSYS模型賦予殼單元屬性，并進(jìn)行網(wǎng)格劃分。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于有限元分析的混凝土煙囪應(yīng)力分析系統(tǒng)，其特征在于:所述模型加工子模塊在對煙囪的ANSYS模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分時(shí)，首先以I米為單位進(jìn)行正方形網(wǎng)格劃分，再對洞口和尖角處進(jìn)行三角形網(wǎng)格劃分。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于有限元分析的混凝土煙囪應(yīng)力分析系統(tǒng)，其特征在于:所述SAP2000調(diào)用模塊包括如下五個(gè)子模塊: 數(shù)組定義子模塊，用于生成一個(gè)能夠被SAP2000識別的數(shù)組文件； 數(shù)組賦值子模塊，用于將ANSYS調(diào)用模塊生成的ANSYS模型的每個(gè)網(wǎng)格的單元屬性導(dǎo)入到數(shù)組定義子模塊生成的數(shù)組文件中； SAP2000啟動(dòng)子模塊，用于打開SAP2000軟件； 數(shù)組導(dǎo)入子模塊，用于將數(shù)組賦值子模塊處理后的數(shù)組文件導(dǎo)入到SAP2000中，并在SAP2000中依據(jù)網(wǎng)格的單元屬性和節(jié)點(diǎn)屬性重新在SAP2000中建立該煙囪的模型； 材質(zhì)定義子模塊，用于為數(shù)組導(dǎo)入子模塊建立的煙?模型定義材質(zhì)，并通過應(yīng)力分析計(jì)算煙囪的變形情況。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于有限元分析的混凝土煙囪應(yīng)力分析系統(tǒng)，其特征在于:所述模擬載荷包括風(fēng)載荷、地 震載荷以及熱應(yīng)力載荷中的一種或多種。
【文檔編號】G06F17/50GK103927409SQ201410094198
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月14日
【發(fā)明者】馬濤, 蘇陽, 陳健 申請人:河北省電力勘測設(shè)計(jì)研究院