ANSYS-管路模型.doc

第十章 管路模型10.1管路命令简介ANＳYS/Multiphｙsiｃs、ANSＹＳ/ｍechａniｃal、ＡNSYS/Strｕaturａl和ANSYＳ/　Profesｓiｏnal产品提供了一组特殊的命令，使顾客按规范的管路输入数据建立管路系统模型，而不必按照原则的AＮSＹＳ直接生成措施进行建模操作当输入管路命令，ＡNＳYS程序内部将管路数据转换成直接生成模型的数据,并将转换的信息存到数据库里一旦保存了这种信息，可用原则的直接生成命令,对其进行列表、显示、修改或重新定义等10.2 管路命令能做的工作管路组件的某些特性：·运用直管(PＩＰE16）和弯管(PIＰE1８)单元生成管路网络的线模型节点和单元的几何形状是以延伸长度的增量和弯曲半径而不是按绝对坐标来定义的·自动计算弯曲的相切点·建立原则的管路名称（如名义直径和规范）与几何值的关系·将管路规格分派给单元实常数·在生成适于每种单元类型的管路单元前,按给定管路组件的压力和温度计算并分派挠度和应力集中系数如果管的压力或温度随后进行了修正,挠度系数不会自动地变化·从压力与高度的关系拟定拉压载荷1０．3　用管路命令建立管路系统模型用管路命令建立管路系统模型的三个重要环节:1、指定工作名称和标题。

2、建立基本的管路数据３、定义管路系统的几何形状管路系统分析的进一步工作涉及施加外载荷〔Ｄ,Ｆ〕等,获得求解成果及查当作果有关这些环节可参见《ＡＮSＹS Baｓic Analysis Guiｄe》10.3.1　指定工作名称和标题开始时执行这个环节：·一方面，指定随后分析生成的所有文献所用的工作名〔/ＦILＮAME〕(菜单途径Utｉliｔy Mｅnu>File>Ｃhaｎgｅ Joｂｎame)·然后,写一种分析文献〔／TITLE〕（菜单途径Utiliｔy Ｍenｕ＞Filｅ>Chaｎgｅ Tiｔle)·最后,用/UNIＴS命令,为自己写一种想使用的单位制备忘录从GＵＩ中不能直接得到/ＵNITS命令）记住／UＮITS仅作为后来查看分析的记录;它并不把数据由一种单位改成另一种单位10．3.2 建立基本的管路数据此环节中应做的工作有:·用下列措施进入前解决ＰREP7：命令:/PＲEP7GUI:　Main Menu＞Prｅｐｒocessor·用下列措施为模型使用的所有材料定义材料属性:命令：ＭP, MPTＥMP, etc.GUI： Main　Meｎｕ>Ｐｒeproceｓsor＞Material　Ｐropｓ>ｍateｒiａl oｐtｉon·用下列措施选择一种单位制(如果不一致时):命令:ＰＵNITGＵI: Mａｉｎ Meｎｕ>Preproｃessor＞Crｅａtｅ>Pipｉng Modｅlｓ>SｐecifｉｃatiｏnsPUNIT决定程序如何翻译由本章备忘录中论述的PＤRAG、ＢRANCＨ、RUN、BEＮD、ＭITＥR、ＲEDUCE、VＡLVE、BELLOW、ＦＬANGＥ、PSPRNG、PGAP、/ＰＳPEC、PIＮＳＵL和PCORＲO命令输入的数据。

注意PUNIT与/UＮITＳ的不同：ＰＵNIT命令影响程序的工作，而/ＵNITS则不影响·定义管路规格,当用ＲUN命令生成单元时这些规则运用到单元上（菜单途径Ｍaｉn Mｅｎu>Ｐrｅprocｅｓsor＞Crｅａte>Pｉpｉnｇ Ｍoｄelｓ＞Piｐe　Run)─ 用下列措施定义管路材料和尺寸:命令：ＰSPECGUI：　Ｍain　Menu>Ｐｒｅｐrｏceｓsor>Create>Piｐｉｎg Models＞Specifiｃaｔｉons注意：本节讨论的菜单途径与管路规格命令相似(PSPEC、PＦLUIＤ、PIＮSＵL和ＰCORRO等）─ 用ＰFLUＩD命令相应的ＧUＩ途径定义管路中涉及的流体密度─ 用PINSUL命令或相应的GUI途径定义管路外部绝热系数─ 用PCORRO命令或相应的GUI途径定义管路容许的外部侵蚀厚度·用下列措施选择管路分析原则:命令:POPＴGUI: Ｍain　Ｍenｕ＞Preｐｒｏcｅssｏr＞Ｃreate>Piping Mｏdels＞Ｓｐｅcifｉｃations在生成适于每种单元类型的管路单元前，程序按给定管路组件的压力和温度分布计算并分派弯管单元的挠度和应力集中系数。

如果管路压力或温度随后进行了修正，挠度和应力集中系数不会随之变化·选择管路载荷─ 用下列措施定义管路的管壁温度：命令：ＰTEMＰGＵＩ: Ｍaｉｎ Mｅｎu>Preｐroｃessor>Creaｔｅ>Ｐｉpinｇ Moｄels＞Ｌoads注意:本节所讨论的管路加载命令(PTEMP，ＰPRＥＳ和ＰＤRAG)与菜单途径相似─ 用ＰPRＥS命令或相应的ＧUI途径定义管流的内压─ 用ＰＤＲAG命令或相应的GUI途径定义管流的外部流体拉载荷10.3.３　定义管路系统的几何尺寸定义管路模型的基本框架布置：·一方面用下列措施定义管路系统的起点:命令:BRANＣHGUI： Main　Menu>Prepｒoceｓsｏｒ>Crｅaｔｅ>Ｐipiｎg　Modeｌｓ>Ａt　NodeMaｉn Mｅnu>Preｐroceｓsor＞Ｃｒｅatｅ>Pｉｐiｎg Ｍoｄels>At　ＸYZ　Loc·然后，用一系列的ＲUＮ命令(或GＵＩ)定义管路延伸的增量管路单元在激活坐标下沿直线生成）每一种RUN命令用PUＮIT命令指定长度格式的尺寸的生成一种节点和一种PIＰE1６单元（连同其实常数、材料属性和载荷)命令:RUNＧUI:　Main Menu>Ｐｒeproｃessor>Creatｅ>Ｐipｉng Mｏdｅls>Piｐe Rｕn由两个或更多的已有管路单元共享的节点处插入弯管和其他组元（Ｔ形管、阀门、节流器、法兰盘、波纹管和弹簧约束)。

考虑到插入的组元程序会自动更新模型的外形尺寸插入的管路组件从相邻的直管获得特性和载荷·用下列措施定义弯管命令:BENDＧUI: Main Menu>Ｐreproｃessｏｒ＞Creatｅ>Piｐｉnｇ Ｍｏdｅｌs>Eｌｂow·用下列措施定义斜弯管：命令:MIＴERGUＩ: Mａin Mｅｎu＞Ｐreprocesｓor>Create＞Pipｉng Models>Mｉter·用下列措施定义Ｔ形管命令:TEEGUI: Maｉn　Meｎu＞Prｅprocｅｓsor>Cｒｅate>Pipｉng Models＞Pipｅ Tee·用下列措施定义管路阀门：命令：VALVEGＵＩ: Ｍａin Ｍenu>Preprocessｏr＞Crｅａte＞Ｐiping Modelｓ>Valｖｅ·用下列措施定义管路的节流器：命令：ＲEDUCＥGＵI:　Mａin Mｅnｕ>Ｐｒeｐroceｓsor>Creａte>Piｐing Ｍodeｌs＞Reｄｕcer·用下列措施定义管路的法兰盘：命令:ＦＬANGEGUI: Maｉn Meｎu>Ｐreｐrocessｏr>Creaｔe>Pｉpinｇ Mｏdelｓ>Flａｎｇe·用下列措施定义管路的波纹管:命令：BEＬLOWGＵI: Main Menu>Pｒeprocessor>Crｅａｔｅ>Pｉping　Ｍodｅlｓ＞Bｅllｏｗs·用下列措施定义管流的弹簧约束:命令:PSPRＮGGＵI:　Main Ｍenｕ>Pｒeprocesｓｏr>Creaｔe＞Ｐiｐiｎｇ Ｍodels>Spｒing　Ｓｕｐport·用下列措施定义管流中的弹簧间隙约束：命令：PGＡPGUI：　Main Ｍｅnu>Preprｏｃessor>Crｅａte＞Piｐing Modeｌs>Ｓpｒｉnｇ-Ｇap Ｓupp另一种BRANCＨ命令定义已定义的管路与另一段管路分叉的交叉点。

背面的ＲUN命令，从上一交叉点按递增方式定义另一段直管单元ＢRANCH和ＲUN命令及其GUＩ途径在本节之前有论述1０.3．３．１ 查看和修改管路模型一旦完毕了管路数据的输入，就可用一般的列表和显示命令〔NLＩSＴ,NＰLOT， EＬIST,EPLＯT,SＦＥLIST，SFＥLTST，BＦＥLIST等〕查看保存在数据库内的信息如果必要可用原则的修改模型和载荷的程序来修改数据详见本手册的§８和《AＮSＹS Baｓic Aｎaｌysis　Gｕide》的§2)10.４输入示例考察如下管路数据的输入的示例：! Ｓaｍｐle　pｉping ｄata iｎｐｕt!／FＩLＮAM,ＳAMPLE/TＩTLE，SAMＰＬＥ PIＰINＧ INPUＴ/ＵNITS,ＢIN　!　A　remiｎｄｅr tｈａt conｓiｓｔent　units ａre Ｂrｉtiｓh incheｓ!/ＰＲEP７ ！ Define ｍaｔerｉal　propertiｅs　ｆor ｐｉpｅ eleｍｅｎtsMP,EX,1,30e6MP,ALPX，1,８e－6 MP,ＤＥNS,1,．283　ＰUNIT，１ ！　Ｕnits will　be rｅad ａs ft+ｉn+fracｔｉｏｎ and coｎｖerted　tｏ!　deciｍａｌ　iｎｃhｅsPSPEＣ，1，8,ＳTＤ ! 8-iｎｃh stａndarｄ pｉpｅPOPＴ,B31.１　！ Ｐipｉng　analysｉs　sｔａｎdard:　ＡＮSＩ B３1.１PＴEMP,200　! Ｔempｅraturｅ　＝ ２00 ｄeｇPＰＲEＳ，1000　！ Intｅrnal prｅｓsｕre　=　1000 psiPDRAG，,,-.2 !　Drａg = 0.2　ｐsi ｉｎ　-Z　dirｅction ａt　ａny　heｉgｈt (Y）BＲANCH,１，0＋12,0+12 ！ Start fｉrst pｉｐe rｕｎ ａt　（12",12",0"）RUN,,7＋４ !　Ruｎ　7＂-4" iｎ +Y　direcｔionRUN,9+5+１／2 ! Ｒｕn　9"-５ 1/2" in　+Ｘ direcｔiｏnRUN,，,－8＋4 !　Rｕｎ　8"-4"　iｎ -Z direｃtｉoｎRUN，,8+４ ！ Run　８"-4" in ＋Y ｄirection/PNＵM，NOＤE,1/VIEＷ,1,1,２,３　EPLＯＴ !　Identify noｄe　nｕｍber at whｉcｈ ２ｎd ｒun staｒtsBRANCH，4 ！ Stａrｔ　ｓeｃｏnd pipe rｕn　at ｎｏdｅ　4RUN,６+2＋1/2 ! Run 6"-2 1/２＂ in　+X directionＴEE,４,WＴ !　Inｓert a　tee　at noｄｅ ４/PNUM,ＤEFＡ／ＰNUM,EＬEM,1ＥPLOT !　Identifｙ　ｅｌemｅnt nｕmbｅｒs ｆor ｂenｄ　and ｍiter ｉnsertｓBＥND,1,2，ＳR　! Inseｒt　a "short-rａdius"　bend bｅtweｅn eleｍeｎｔs 1 ａnd　2ＭITＥR，2,３,ＬR,2 !　Iｎｓert ａ　two-pieｃe miｔｅｒ betｗeｅn　elｅｍｅnts　2 ａnd 3/PＮUＭ，DＥFA/ＰNＵM,NODE，１!　Zoom in ｏn ｍiteｒ　ｂend ｔo ｉdenｔify　nodｅs fｏｒ sｐring　haｎｇeｒs/ZOOM, 1,　242.93 ,　2０６．6２ ,　-３9．０59 ， 26．866 PSPＲNG，14,T。