03焦炭塔设备模态分析

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1、焦炭塔设备模态分析1、问题描述焦炭塔的结构尺寸如图所示。容器规格为①6400X30975m,塔体总共分为4部分：球形封头，上、下筒体和锥形封头；两个区域：泡沫段和焦炭段。泡沫段筒体壁厚为18mm,充焦段筒体壁厚为22mm,卜•筒体与锥形封头过渡段半径为3200mm,壁厚为22mm,上封头为半球形，内半径为3200mm,壁厚为18mm,整个塔体由裙座支撑。筒体出多个筒节焊接而成，锥形封头出一筒节卷焊而成。塔体主体材质为20g,裙座圈板为20g,,焊缝材料为J427,塔体的弹性模量为1.824859EllPa，密度为7.85E3kg/m3,泊松比为0.3；焦炭的弹性模量为4.20E8Pa,密度为

2、0.8E3kg/m3,泊松比为0.3o2、问题分析水力除焦器入口由于塔体壁厚远远小于塔体内径，可将问题适当简化。在建立有限元模型时，塔采用四节点的SHELL63单元,焦炭采用SOLID45单元，这样模型在满足精度要求的情况下将得到简化。在建模时，先建立塔的关键点，连接关键点得到塔壁线，再通过旋转得到塔的几何模型，然后指定线的划分份数，将塔的儿何模型，转换为有限元模型；生成焦炭的模型是通过先生成面单元，然后将面单元延仲成体单元。在有限元计算时，基础视为刚体，将与基础连接的裙支座单元的x,y,z三个自由度全部约束3、分析过程1、环境设置(1)以交互模式进入ANSYS,在总路径下建立子路径，工作文

3、件名取为wb03(2)设置标题：执行UtilityMenu>ChangeTitle命令，弹illChangeTitle命令，输入wb03,单击OK按钮，关闭对话框。(3)初始化设计变量：执行UtilityMenu>Paramerters>ScalarParamerters命令,弹出ScalarParamerters对话框，输入数据。ScalarParaMetersItemsLOE.H=16000LOW1T=34OMEGA=1.5OUTLETH=5452OUTLETS=1000QUN.H=2850TA.可=3200UP_H=5000UP_T=30SelectionAcceptDeleteClo

4、seHelp2、定义单元材料(1)定义单元类型：执行MainMenu>Preprocessor>ElementType>Add/Edit/Delete命令，弹出ElementType对话框，单击Add按钮，弹出单击OK按钮，退回至ElementType对话框，定义号材料:QLibraryofElementTypesLibraryofdeeentTyptsElggttyp

5、node45ick8node45Cgcel（2）定义1号材料属性：执行MainMenu>Preprocessor>MaterialProps>MaterialModel命令，弹出如下对(3)双击Isotropic标识:单击OK按钮，弹出如下对话框:（4）定义2号材料属性:用同样的方法定义2号材料属性，EX为4.20E8,PRXY为0.3,DENS为0.8E3。（5）定义实常数号1属性:执行MainMenu>Preprocessor>RealConstants>Add/Edit/Delete命令，弹出RealConstants对话框，单击Add,选择Typel,单击OK按钮，弹出如下对话框：再

6、用同样的方法定义实常数号2属性，TK（I）=up_to3、创建模型1）建立塔的儿何模型（1）打开关键点、线以及面号码显示开关：执行MainMenu>PlotCtrls>Numbering命令，打开对话框:(1)生成塔壁关键点：执行MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Keypoingts>InActiveCS命令,弹出下列对话框，在NPT中输入1,坐标为(Outlet_R,0,0),•单击Apply按钮，生成关键点1,再依次输入2(ta_r,outlet_h,0),3(ta_r,outlet_h+low_h,0),4(ta_r,outlet_h+low_

7、h+up_h,0),5(ta_r,outlet_h-qun_h,0),6(0,outlet_h+low_h+up_h,0),7(0,outlet_h+low_h+up_h+ta_r,0)1000(0,0,0)执行MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Lines>Lines>InActiveCooder命令，弹出对话框，选中编号为1、2的两点，生成线段1,再选择点2、3,生