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基于ANSYS二次开发的海洋立管www.mg4355cc.com手机版

发布于:2018-11-12 20:48
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      ANSYS软件是应用广泛的www.mg4355cc.com手机版软件,其功能强大、通用性强、界面友好。同时,ANSYS软件也因其复杂的操作分析步骤对工程技术人员提出了很高的要求。由于工程技术人员所研究的对象具有一定的专一性,所以有必要利用ANSYS的二次开发语言开发出专用的模块,提高现场工作的效率。在海洋管道的安装过程中,立管提吊是其中的重要环节,其形式有多种,主要包括立管提吊、膨胀弯提吊、立管加膨胀弯的提吊。为了保证提吊过程管道的安全,有时需要在立管或者膨胀弯上设置临时支撑,还有管道单层、双层、三层的区分,因此,立管的形式复杂多变,建立统一的有限元模型非常困难,ANSYS的二次开发功能很好地解决了这一难题。在ANSYS的操作平台下,利用ANSYS提供的二次开发语言UIDL和APDL,针对工程实际情况,编写了立管提吊的mg4355平台程序。该程序根据用户输入的立管参数,能够快速准确地建立立管提吊的各种有限元模型,确定边界条件,在重力作用下对立管有限元模型进行求解,得到分析结果,为该施工方案是否可行提供判断依据。使用人员利用该程序可以极大地缩短建模时间,提高工作效率,为工程的顺利进行提供技术支持。
      ANSYS软件为用户设计界面提供了专门的设计语言UIDL(User Interface Design Language)。UIDL是使用APDL语言编写和改造ANSYS图形界面的专用设计语言,主要完成以下3种图形界面的设计:主菜单系统及菜单项、对话框和拾取对话框、帮助系统。通过UIDL,用户可以在扩充ANSYS功能的同时建立起对应的图形驱动界面,如在主菜单的某位置增加菜单项,设计对应的对话框、拾取对话框,实现参数的输入和其他程序运行的控制。用UIDL语言编写的文件称为控制文件,必须以“.GRN”为扩展名。在ANSYS中,所有的菜单和对话框都是由控制文件来建立的,这些控制文件是ANSYS安装目录下的UIDL文件夹中的UIMENU.GRN,UIMENUI.GRN和UIMENU2.GRN文件。下面以立管提吊的二次开发程序为例简要介绍以上文件的编制过程。
      ANSYS中各级主菜单通过控制文件UIMENU.GRN文件来建立。一个完整的控制文件由控制文件头和一系列的结构块来构成,ANSYS界面中的控制文件头如下:添加以上文字后,在ANSYS界面中显示的菜单如图所示,其中的LIFTING菜单就是新添加的菜单。ANSYS的标准对话框和拾取对话框是通过控制文件UIMENUI.GRN和UIMENU2.GRN来编制的,这2个控制文件的作用是相同的。选择其中的1个控制文件,在任意连续的‘:!”和‘:N”之间添加如下文字:运行ANSYS后,点击Lifting菜单会弹出如图所示的对话框。经实践证明,在UIDL中可以实现APDL中的选择语句,其用法和APDL中的用法是相同的。比如在图中的对话框输入3,则弹出如下的对话框。
      采用ANSYS提供的APDL语言编写命令流,从而实现参数化www.mg4355cc.com手机版的全过程,极大地提高分析效率,减小分析成本。在程序中,将全部www.mg4355cc.com手机版过程用APDL写进Lifting.mae宏文件,并将该宏文件存放在ANSYS安装目录下的APDL文件夹中,在UIDL中,用Get命令实现变量赋值,用Cal命令调用宏文件,宏文件中的变量和控制文件的变量保持一致,有利于参数的传递。利用APDL参数化建立立管提吊的流程。
      由于立管提吊系统是由吊绳、吊钩、立管及其加强构件组成,加之立管提吊系统主要受重力作用,其他力(如风力、波浪力、海流力等)均忽略不计,所以立管提吊mg4355平台是仅在重力作用下对立管提吊系统所做的静力分析。根据www.mg4355cc.com手机版的特点,对立管提吊系统需要进行简化处理,建立力学模型。简化处理如下:立管和吊绳均简化成线,吊钩简化成点(固定吊点),简化的力学模型如图所示。因此,力学模型是由立管系统的立管与膨胀弯、吊绳、固定吊点组成的超静定结构。结合ANSYS提供的有限元单元类型,立管、膨胀弯、斜撑等由管单元PIPE59或者PIPE16来模拟,吊绳选择LINK10杆单元来模拟,法兰采用质量单元立管在提吊过程中没有边界条件的约束,只在吊钩处有位移的约束,因此有限元模型的边界条件只在固定吊点处进行X,Y,Z3个方向的位移约束。由于立管和吊绳系统起吊后不存在边界约束,这样会导致管道边界处刚度为零,在ANSYS程序中默认为1个接近于零的数,这样会导致整体刚度矩阵的奇异性,导致ANSYS计算得到的结果不合理。


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