ANSYS在化工机械设计中的实践运用探讨

卢惠燕 陈垚（台州万祥安全科技有限公司， 浙江 台州 318000）

ANSYS在化工机械设计中的实践运用探讨

卢惠燕 陈垚（台州万祥安全科技有限公司， 浙江 台州 318000）

随着科学技术的发展与进步，社会生产活动的机械化程度越来越高，现代工业生产几乎离不开对机械设备的运用，尤其化工生产中。化工生产对机械设备性能与可靠性有着较高要求，想要保障化工机械设备性能的发挥，以满足生产需求，必须要做好机械设计工作，确保设计科学性与合理性。传统化工机械设计模式，设计效率低，且容易出现错误和漏洞，而且方案修改不灵活，设计效果不直观。而ANSYS的应用则为化工机械设计提供了途径，优化了设计环境。本文将针对ANSYS在化工机械设计中的实践运用展开研究和分析。

ANSYS；机械设计；化工机械；实践运用

0 引言

化工机械设计复杂性和专业性强，设计难度大，影响设计效果的因素多，需要考虑到化工生产中的诸多要素。当前随着化工行业的快速发展，更是对机械设备性能提出了更高要求，机械设计难度随之提高，传统设计模式已不能满足化工机械发展需求，这便迫使着化工机械设计模式改革创新。而ANSYS给化工机械设计提供了新路径、新环境，基于ANSYS环境下的化工机械设计不仅设计效果直观，且设计过程操作简单，在提高化工机械设计质量和效率，减小设计误差的同时，更缩短了设计周期，节约了设计成本，降低了设计难度。

1 ANSYS特点和功能

ANSYS是美国ANSYS公司研发的FEA软件，能与大部分计算机辅助设计软件接口进行数据交换与共享。该软件操作方便，直观性强，广泛应用于机械制造、土木工程、石油化工、生物化学等领域，是主流有限元分析软件，能用来分析、求解结构、流体、碰撞、电磁场等问题。该软件系统主要模块包括：后处理模块、前处理模块、分析计算模块，而且有强大实体建模工具，模拟效果非常强，后处理模块能以多种数据形式进行结果显示：如矢量显示、梯度显示、透明显示、立体显示等，提供的单元素材超过一百种以上［1］。而且具有能与互联网融通，仿真各类结构材料，简化复杂流体动力学工程问题，进行结构静力、结构动力、结构非线性分析，历年FEA评比中都名列第一，在机械设计领域占据着重要位置。该软件提出了参数化设计概念，突破了人工设计模式，软件集成性、功能性强，采用模块化方式为用户提供服务，提高了机械设计灵活性。而且分析模拟解决均可轻易修改，有效弥补了传统设计模式中，修改困难的问题，提升了设计质量和准确性，减少了误差，避免了返工，缩短工期的同时，更减低了设计成本和难度，真正颠覆了传统机械设计模式，实现了信息化、现代化机械设计。因此，化工机械设计中应积极推广和运用ANSYS技术。

2 ANSYS在化工机械设计中的实践运用

从前文对ANSYS特点和功能的分析不难看出，该软件有着强大功能，有明显应用优势，非常值得在化工机械设计中运用，而且其功能恰恰符合化工机械设计功能上的要求。化工生产对机械设备性能有较高要求，所以化工机械设计具有一定特殊性，组件粗细长短各有不同，设计过程中会遇到很多模组件，工作量非常庞大，设计难度高，而且传统设计模式下，修改往往受到限制，已无法满足化工机械设计发展需求。而基于ANSYS技术，通过实体建模工具，建立虚拟模块，生成NC程序进行设计，便能有效提高设计质量，使细节符合设计需要，形成合格曲面［2］。具体设计过程中，分析与设计建模构建非常重要，直接影响整体设计效果和设计质量，为提高建模质量，可选择配合Pro/ E软件构建模型，能有效弥补视觉误差，增强设计效果真实感。需用到ANSYS的工具主要有：UCS、实体编辑器、视觉样式等等。建模组建后要进行设计参数优化，以实现参数化设计，进一步提高设计效率。可通过CREATE LOCAL GROUP生产用户自定义UDF，生成GPH文件，调用簇表形式给相关变量赋值，优化细化参数调整，从而使各项设计参数符合设计。通过合理参数优化后，基于INPUT模块，根据参数要求生产新模型，展开后续设计。在参数优化中，必须进行反复核算，确保参数合理性与科学性，要通过管理器编辑设计命令［3］。另一方面，为了保证设计质量，提高设计精确度，应对组件逻辑关系进行验证，运用虚拟仿真装配方式，检验配装可能性及配装中可能出现的问题，从而为深入设计、后续修改提供依据和参考。由于化工机械设备用途特殊，对设备精度有较高要求。因此，细节设计中可利用ANSYS提供的CAD模型进行网络划分功能，分析离散误差，使误动降低到合理范围，解决各部分不匹配问题。ANSYS所提供的网络划分功能可对复杂模型进行划分处理，缩短设计时间。因此，在化工机械设计中，应积极运用ANSYS，改革创新设计手段，以提高设计水平。

3 结语

当前传统化工机械设计方式，已无法满足行业发展与市场发展需求。为了提高设计水平，降低设计难度，在化工机械设计中应积极运用ANSYS软件。通过正确分析可以知道，ANSYS软件功能强大，操作方便，为化工机械设计改革创新提供了新路径。

［1］侯静.基于ANSYS的加氢反应器的结构优化设计及可靠性分析［D］.新疆大学，2014，13（11）：119-124.

［2］徐钊.基于ANSYS二次开发在换热器法兰上的研究与优化［D］.武汉理工大学，2015，11（14）：132-136.

［3］李凤祥.基于Ansys内压圆柱壳体接管开孔等面积补强结构安全性评定［D］.吉林大学，2014，13（03）：119-126.

卢惠燕（1985- ），女，汉族，浙江临海人，本科，助理工程师，研究方向：化工。