[发明专利]一种基于CATIA与ANSYS的平底对称Y型钢岔管的设计方法

摘要

本发明公开了一种基于CATIA与ANSYS的平底对称Y型钢岔管的设计方法，所述方法为在CATIA中建立岔管的二维草图，将控制岔管体型特征的变量参数化，将反映岔管体型是否合理的数据作为参考约束，建立岔管三维模型的标准模板；调整标准模板中的参数，CATIA自动更新生成岔管的三维模型；AUTOCAD导入岔管的三维模型，并将三维模型输出为iges格式，在ANSYS中读取iges格式文件，生成岔管三维模型，通过调整管壁厚度与肋板截面，将应力控制在要求之内，完成计算分析；在CATIA中对空间岔管分片进行展开，得到各个分片岔管平面图，并绘制成施工详图。这种基于CATIA与ANSYS的信息化的设计方法可快速对钢岔管进行建模、计算分析及精确绘制施工图，显著提高效率。

主权项

1.一种基于CATIA与ANSYS的平底对称Y型钢岔管的设计方法，所述平底对称Y型钢岔管由主管(1)、主锥(2)、左支锥(3)、左支管过渡管(4)、左支管(5)、右支锥(6)、右支管过渡管(7)、右支管(8)及月牙肋(9)组成，主管内接球、支管过渡管内接球及支管内接球底部共面，平底岔管沿月牙肋(9)所在平面左右对称，平底岔管上下不对称，所述月牙肋(9)为非对称结构，其特征在于所述设计方法包括如下步骤：/n步骤一、在CATIA中建立两个坐标系，两坐标系共原点，XY平面之间的夹角为β，分别在两坐标系的XY平面建立主岔与支岔的二维草图，坐标原点定位在公切球的中心点，将控制岔管体型特征的变量作为参数，将反映岔管体型是否合理的数据作为参考约束，母线与旋转轴定义为输出特征，在CATIA的“线框与曲面设计”模块中通过母线绕旋转轴旋转生成空间曲面圆锥台，利用“创成式外形设计”模块通过相交、切割与对称命令，建立岔管三维模型的标准模板；/n步骤二、调整所述标准模板中的参数，将参考约束控制在合理范围之内，CATIA自动更新生成CATPart格式的岔管的三维模型，其中月牙肋为非对称平面；/n步骤三、通过AUTOCAD“输入”命令导入CATPart格式的岔管的三维模型，并将三维模型输出为iges格式的文件，在导入过程中对AUTOCAD与CATIA的单位进行统一，在ANSYS中读取iges格式的文件，生成岔管三维模型，根据锅炉公式计算出岔管管壁初始厚度，设置材料属性、划分网格，岔管与肋板均采用壳单元，施加约束等后进行求解，通过调整管壁厚度与肋板截面，将应力控制在要求之内，完成计算分析；/n步骤四、在CATIA中对空间岔管分片进行展开，得到各个分片岔管平面图，并绘制成施工详图。/n