李慧芳　叶梦思　钱才富

摘要： 为精确设计波纹管，使其适应复杂的运营条件，利用VB语言，结合有限元分析软件ANSYS，研发一款应用于无加强U型波纹管及带加强环Ω型波纹管的设计软件。该软件具有波纹管常规设计、有限元分析和轻量化设计等功能，可提高设计效率，降低设计人员的工作负荷，保证波纹管的安全性和经济性。

关键词：波纹管； 优化； 轻量化； 有限元

中图分类号： TH703.2； TP311.52

文献标志码： B

Abstract：To design bellows accurately to adapt to complex operation conditions， utilizing VB language， combined with finite element analysis software ANSYS， a design software for unreinforced U-type bellows and Ω-type bellows with reinforcement ring is developed. The software has several functions including bellows general design， finite element analysis， lightweight design， and so on. It can improve the design efficiency， reduce the workload of the designer， and ensure the safety and economy of the bellows.

Key words：bellows； optimization； lightweight； finite element

0 引 言

近年來，随着计算机技术的快速发展，各种语言编写的工程设计软件不断涌现。这些软件可以大大提高设计效率和精度。同时，将编程软件与工程分析设计软件（如ANSYS、CAD和Creo等）结合，可实现对设备的快速数值模拟，达到优化设计的目的。赵禹丞[1]研发波纹管膨胀节软件，运用VB语言，实现无加强U型、加强U型和加强Ω型波纹管应力、疲劳寿命、失稳压力校核及刚度计算的自动化。张文[2]研发的金属波纹管膨胀节计算机辅助软件包括设计计算模块、焊接工艺模块、成本核算模块、设计说明书模块、绘图模块和数据库管理模块，能够实现波纹管设计、校核、制造成本核算和图纸输出等功能。沈玉堂等[3]针对波纹管材料非线性和几何非线性特性，编写有限元程序分析其应力和应变，并开发出一套基于Visual C++6.0和Fortran PowerStation 4.0的波纹管有限元分析软件，可大大提高波纹管有限元分析的效率。

KIM等[4]利用AutoCAD的AutoLISP语言开发3种焊接金属波纹管计算机辅助设计软件，该软件通过操作者输入的内外径、厚度和波峰高度等参数快速准确地得到波纹管形状，并利用ANSYS Workbench得到波纹管应力分布。……