焦培训，王太茂，王博录

(1.山东琦泉集团有限公司，山东济南 250023；2.济南锅炉集团有限公司，山东济南 250023)

基于ANSYS的天圆地方接口有限元分析

焦培训1，王太茂2，王博录2

(1.山东琦泉集团有限公司，山东济南 250023；2.济南锅炉集团有限公司，山东济南 250023)

为了验证除湿设备天圆地方接口结构布置的合理性，基于ANSYS有限元分析软件建立有限元模型，对接口模型进行应力和变形分析，结果表明结构布置满足安全生产需要。为了节约成本，结合模拟结果对接口的平面框架结构提出优化方案，通过ANSYS有限元分析对优化方案进行计算。结果表明：优化方案在改善受力状况的同时，节省了材料用量，达到了节约成本的目的。

天圆地方；ANSYS；有限元；应力分析

某化工企业需要将除湿设备出口设计为天圆地方结构。其壁板和平面框架所需材料均为碳钢(Q235B)，因方口跨度大，圆口直径大，并且承受650 kN静荷载，因此需要计算其应力状态。本文应用ANSYS软件，分析天圆地方接口的应力分布，并对平面框架结构进行优化。

1 有限元分析

1.1 模型几何结构

选取某化工企业除湿设备使用的天圆地方结构为研究对象，几何结构如图1所示(图中长度单位m)。模型由4个平面壁板、4个曲面壁板、1个筒体壁板、4个平面框架、4个曲面框架、1个筒顶环形梁组成。平面框架结构布置见图2，其中①为槽钢[16，②为工字钢I300×150×6.5，③为角钢L100×100×8；曲面框架由角钢L100×100×8组成；筒顶环形梁由槽钢[14构成。主体结构为上圆下方布置，下部方口整体支撑在一圈支撑梁上。具体结构尺寸如表1所示。……