叶洋帆，张文辉，闻 志，叶晓平，游张平

(1. 浙江省工程物探勘察设计院有限公司，浙江 杭州 310000；2. 南京晓庄学院 电子工程学院，江苏 南京 211167；3. 浙江理工大学 机械与自动控制学院，浙江 杭州 310000；4. 丽水学院 工学院，浙江 丽水 323000；5. 浙江省航空航天金属导管塑性成形技术与装备重点实验室，浙江 丽水 323000；6. 浙江省文创产品数字化设计与智能制造重点实验室，浙江 丽水 323000)

热-结构耦合问题是结构分析中经常遇到的一类耦合分析问题[1-3].结构温度场的分布不均会引起结构的热应力，或者结构部件在高温环境中工作受到温度的影响会发生性能的改变，这些都是进行结构分析时需要考虑的因素[4-6].为此需要先进行相应的热分析，然后再进行结构分析.热分析用于计算一个系统或部件的温度分布及其他物理参数，如热量的获取或损失，热梯度，热流密度等[7].

本文针对输油栈桥供热管道的轴对称特点，采用截面法进行了有限元分析.首先定义材料的属性，进而建立截面有限元模型，定义边界条件，明确内外边界对流系数和内外壁温度等参数，最后进行求解，获得其形变图，热梯度等值线图，温度场分布图，热流量等值线等重要数据.该方法对输油栈桥供热管道及其他类似对称结构部件的动态指标分析、研发具有重要工程指导意义.

1 有限元模型建立

图1 供热管道接头部位

1.1 属性定义

带供热片的轴对称管，其管道和供热片均为不锈钢，管内为热流体.供热管道接头部……