基于ANSYS的矩形煙風(fēng)道有限元分析.pdf

1、煙風(fēng)道是電站鍋爐煙風(fēng)系統(tǒng)中的主要部件，在鍋爐運(yùn)行過程中，煙風(fēng)道起著運(yùn)輸空氣或者煙氣的重要作用。鍋爐運(yùn)行過程中，煙風(fēng)道需要承受自重、保溫重量、介質(zhì)壓力、積灰重量、風(fēng)載荷等各種載荷，而煙風(fēng)道墻板為薄板結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度較弱，難以承受各種載荷的單獨(dú)及共同作用，因此，合理選擇煙風(fēng)道墻板厚度及加強(qiáng)筋規(guī)格對(duì)煙風(fēng)道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及成本控制至關(guān)重要。
　　本文首先介紹了煙風(fēng)道墻板設(shè)計(jì)現(xiàn)行方法的理論知識(shí)，如薄板大撓度彎曲問題、加強(qiáng)筋彎曲和振動(dòng)問題的求解方法，以及

2、工程上煙風(fēng)道道體設(shè)計(jì)的方法。然后對(duì)煙風(fēng)道有限元法計(jì)算的相關(guān)有限元理論知識(shí)進(jìn)行了介紹，根據(jù)某工程的煙風(fēng)道設(shè)計(jì)圖，利用三維造型軟件Pro/E建立了矩形煙道、熱風(fēng)道和冷風(fēng)道的實(shí)體模型，將實(shí)體模型導(dǎo)入ANSYS后建立煙風(fēng)道的有限元模型，給出各部件的材料力學(xué)性能參數(shù)，并給出了各段模型在工作運(yùn)行中可能受到的載荷以及其邊界條件等。針對(duì)煙風(fēng)道的強(qiáng)度、振動(dòng)和穩(wěn)定性的控制條件，對(duì)煙風(fēng)道進(jìn)行了靜力、模態(tài)和屈曲分析。根據(jù)這些分析，煙風(fēng)道能夠滿足強(qiáng)度和剛度條件，

3、振動(dòng)頻率也符合設(shè)計(jì)規(guī)范。
　　在上述分析的基礎(chǔ)上，對(duì)轉(zhuǎn)彎煙道進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，得到了各設(shè)計(jì)變量與煙道墻板應(yīng)力和槽鋼形變之間的關(guān)系，得出了各設(shè)計(jì)變量對(duì)目標(biāo)函數(shù)的影響程度，能夠有效的針對(duì)煙道進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過對(duì)500個(gè)設(shè)計(jì)點(diǎn)的計(jì)算，得出轉(zhuǎn)彎煙道最佳的設(shè)計(jì)點(diǎn)，比初始設(shè)計(jì)點(diǎn)下轉(zhuǎn)彎煙道的重量減輕了13％，有效的降低了煙道的制造成本。
　　本文基于工程實(shí)際情況，對(duì)某工程的煙風(fēng)道進(jìn)行了有限元分析計(jì)算和優(yōu)化分析，為煙風(fēng)道的設(shè)計(jì)提供了參考，具有