利用通用程序ansys計算冷卻塔的裝置的製作方法

2023-09-18 09:52:55 2

專利名稱：利用通用程序ansys計算冷卻塔的裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於核工業、石油化工、電力等能源工程中的冷卻塔的結構計算技術領域，尤其涉及一種利用通用程序ANSYS計算冷卻塔的裝置。
背景技術：
⑶I方式是ANSYS軟體的一種輸入方式，通過點選菜單或輸入單個命令，包括了多種輸入方式，例如菜單方式、命令方式、函數方式或者是這些方式的組合。命令流方式是 ANSYS軟體的另外一種輸入方式，將GUI方式、參數化設計語言(APDL)方式、用戶程序特性 (UPFs)方式、用戶界面設計語言(UIDL)方式、宏(MAC)方式融於一個文本文件中，通過/ input命令讀入並執行，也可通過拷貝該文件中的內容粘貼到命令行中執行。參數化設計語言(APDL)是ANSYS命令程序語言，遵循FORTRAN語言語法規則。用戶程序特性(UPFs)向用戶提供豐富的FORTRAN用戶程序開發子程序和函數，用戶利用它們從開發程序原始碼的級別上擴充ANSYS軟體的功能。用戶界面設計語言(UIDL)是編寫或改造ANSYS圖形界面的專用設計語言。宏(MAC)是一系列保存在一個文件中並能在任何時間在ANSYS運行中執行的ANSYS命令集。SiellExecute的功能是運行一個外部程序，或者是打開一個已註冊的文件、打開一個目錄、列印一個文件等等，並對外部程序有一定的控制。冷卻塔的塔筒母線是冷卻塔塔筒內外壁之間的中點所組成的曲線。母線一般是一段雙曲線或者是兩段雙曲線組成，個別情況下母線是由一段雙曲線和一段斜線組成或者是兩段雙曲線和一段斜線組成。冷卻塔支柱是支撐冷卻塔塔筒的柱子，一般為X柱、人字柱、 V形柱。冷卻塔是電廠冷卻系統的重要構築物，也是一種特種結構，它是由塔筒、支柱、基礎三部分組成。如圖1和圖2所示，塔筒(101，201) —般採用雙曲線形狀，支柱一般有人字柱(10 和X柱(20 兩種形式，基礎有倒T型(10 和環板基礎(20 兩種形式，其中圖 1還示出了塔筒開洞(104)。冷卻塔的計算有其獨特性，一般採用專業計算程序進行計算， 近年來，由於體積龐大的間接式冷卻塔(如100(MW間冷機組的冷卻塔)以及開洞冷卻塔 (煙塔合一)的出現，使得當前的專業計算程序無法滿足設計或分析的要求，採用通用程序計算冷卻塔的裝置便由此產生。ANSYS是一個大型商業通用有限元分析軟體，它功能非常強大，主要可進行結構、 熱、流體、電磁以及聲學等學科的分析，廣泛應用於土木工程、地質礦產、水利、鐵道、汽車交通、國際軍工、航天航空、船舶、機械製造、核工業、石油化工、輕工、電子等一般工業及科學研究之中。在世界範圍內，ANSYS軟體已經逐漸的成為土木建築行業仿真分析軟體的主流。 在鋼筋混凝土房屋建築、體育場館、橋梁、大壩、隧道及地下建築物等特種結構工程中得到廣泛應用。ANSYS軟體的輸入方式分為兩大類，分別為GUI方式和命令流方式，如上文所述。ANSYS軟體按功能分為九個模塊，下面對各個模塊的功能進行說明Aux 15 從CAD或FEM程序中傳遞文件；[0009]Prep7 建立幾何模型、賦予材料屬性，分網與施加邊界條件；Solution 加載、求解；Postl 查看某個時刻的計算結果；Post26 查看時間歷程上的計算結構；Opt:優化設計；Pds 概率設計；Aux2 把二進位文件變為可讀文件；Auxl2 在熱分析中計算輻射因子和矩陣。採用ANSYS軟體計算的基本流程圖包括建立個單元屬性；建立幾何模型賦予幾何模型各部分材料屬性；有限元單元網格劃分；施加邊界條件；施加荷載；確定求解方式求
解；查看結果。現有技術中採用ANSYS軟體計算冷卻塔時遇到了以下問題(一)採用ANSYS軟體計算冷卻塔需要設計人良好的掌握有限元的梁單元、殼單元、彈簧單元及網格劃分、荷載施加等各項功能及其操作，同時還需要對計算冷卻塔的專業知識要有詳細的了解，這些內容對於初學者來說需要幾個月甚至更長的時間才能掌握，而冷卻塔的結構設計是不可能有很長的時間。(二)採用ANSYS軟體計算冷卻塔，軟體輸出的是單元的應力或內力，而結構設計需要的是混凝土構件中配置的鋼筋面積、塔筒局部穩定係數、支柱軸壓比、基礎基底壓力等設計數據，這些數據需要對單元的應力或內力進行再次開發計算才可得出，這需要設計者對混凝土構件的結構計算和ANSYS軟體的後處理技術均有良好的掌握，即便是設計人對 ANSYS軟體的後處理技術和混凝土結構計算都十分的了解，這個計算的過程也是要花費很大的精力和人力。(三)採用ANSYS軟體計算冷卻塔，設計需要的混凝土工程量和鋼筋的鋼材量都需要設計人自己計算去統計、匯總，耗時費力，而且容易出錯。同時採用ANSYS計算時有限元單元數量龐大，相應單元計算出的配筋面積、裂縫、撓度、塔筒局部穩定係數、支柱軸壓比等設計數據的數量龐大，設計人需要從這些數量龐大的數據中選擇出控制性的進行設計，這個過程非常繁瑣，要投入很大的精力。(四)採用ANSYS軟體計算冷卻塔，軟體不輸出任何的設計所能採用的圖形，所有的設計圖紙均需要設計人去繪製，冷卻塔是個大體型構築物，它的設計圖紙有很多，結構設計圖紙的繪製需要很長的時間。

實用新型內容為了解決上述對ANSYS軟體學習困難、計算冷卻塔較為複雜等問題，本實用新型提出了一種新的利用通用程序ANSYS計算冷卻塔的裝置，該裝置包括第一單元用於根據交互式輸入的冷卻塔高度、喉部半徑、外界的風荷載數據進行計算，在滿足塔筒屈曲臨界壓力值的情況下計算出塔筒的最小壁厚；第二單元用於讀取交互式輸入數據並進行判斷， 如果交互式輸入數據為塔筒方程採用人工輸入參數則跳至第三單元繼續執行，否則讀取交互式輸入數據的方程數量並選擇相應的方法計算塔筒母線的方程參數；第三單元用於根據第一單元的計算結果和第二單元的判斷結果計算塔筒的幾何數據，並根據交互式輸入數據的支柱及基礎形式採用相應的公式計算支柱及基礎的幾何數據；第四單元用於根據第三單元中計算得出的數據，結合ANSYS計算冷卻塔需要的相關數據，輸出ANSYS軟體計算冷卻塔所需的流命令文本文件。根據本實用新型提出裝置的一個方面，所述流命令文本文件包含有宏，該宏採用 FORTRAN語言並按照ANSYS軟體特有的輸出文件的格式編寫，在ANSYS軟體運行時宏輸出了一系列的TXT後綴的文本文件，所述文本文件包含所有冷卻塔有限元單元的應力數據和內力數據。根據本實用新型提出裝置的一個方面，該裝置進一步包括第五單元用於對 ANSYS軟體實施自動調用並利用ANSYS軟體自動計算第四單元輸出的流命令文本文件，將計算結果輸出到指定的文件中。根據本實用新型提出裝置的一個方面，該裝置進一步包括第六單元用於讀取第五單元輸出的文件中包含的單元應力和內力數據並賦予數據標識；第七單元用於根據交互式輸入的荷載組合係數數據對第六單元賦予標識的數據進行各個工況的荷載組合；第八單元用於對荷載組合後的數據進行計算。根據本實用新型提出裝置的一個方面，所述第八單元對荷載組合後的數據進行計算包括塔筒、支柱、基礎的配筋計算、裂縫計算、撓度計算；對塔筒的局部穩定計算；支柱軸壓比、基礎基底壓力、基礎底面上拔力圓心角的計算。根據本實用新型提出裝置的一個方面，該裝置進一步包括第九單元用於將第八單元計算後的數據進行篩選，將每部分的控制數據輸出，並將第三單元計算出的幾何數據轉換為AutoCAD命令繪圖的格式。根據本實用新型提出裝置的一個方面，所述第九單元具體用於對第八單元輸出的部分計算結果進行篩選，將包括塔筒、支柱、基礎的配筋計算、裂縫計算、撓度、對塔筒的局部穩定計算、支柱軸壓比計算中取到控制性的結果輸出，基礎基底壓力、基礎底面上拔力圓心角的計算結果輸出；並將第三單元計算出的冷卻塔外形數據按照AutoCAD命令繪圖的格式輸出AutoCAD的繪圖腳本文件。根據本實用新型提出裝置的一個方面，所述第九單元具體用於調用Microsoft Officefford文件，結合第八單元和第三單元的計算結果進行匯總、統計與選擇性輸出，將冷卻塔的塔筒、支柱、基礎混凝土工程量；塔筒、支柱、基礎的鋼筋鋼材量；支柱軸壓比；塔筒局部穩定係數；基礎基底壓力；基礎底面上拔力圓心角的數據輸入到Word文本文件中；並將第三單元計算的冷卻塔外形數據按照AutoCAD命令繪圖的格式輸出AutoCAD的後綴名為 SCR的繪圖腳本文件，在AutoCAD中用SCRIPT命令運行該繪圖腳本文件，生成一系列冷卻塔的圖紙。本實用新型採用計算機語言編寫，以結構設計為基礎，自動化計算為主線，以提高設計質量和效率為目的，與ANSYS軟體進行銜接，將單元控制、網格劃分、荷載施加等一系列的複雜操作和專業的冷卻塔計算都包含在模塊裡，同時還將ANSYS有限元單元的再次開發計算、關鍵設計數據的輸出、冷卻塔AUTOCAD腳本文件的輸出都自動進行，使得任何一個不懂ANSYS軟體、不懂冷卻塔計算、不了解ANSYS軟體後處理的設計人都能在很短的時間內精確的完成冷卻塔結構的計算與設計。
圖1示出了一種冷卻塔軸視圖；圖2示出了另外一種冷卻塔軸視圖；圖3示出了本實用新型提出的裝置的總體結構圖；圖4示出了實現本實用新型第一目的的裝置結構圖；圖5示出了實現本實用新型第一目的的另一裝置結構圖；圖6示出了實現本實用新型第二目的的裝置結構圖。
具體實施方式
本實用新型提出的計算冷卻塔結構的裝置，其輸入方式採用交互式界面，由選擇框和數據輸入框等組成，內部代碼採用計算機語言編寫，其中該交互式界面用於輸入設計數據，這些數據主要有冷卻塔的高度、支柱及基礎的形式、支柱的截面及數量、基礎和塔筒的截面、塔筒壁厚變化信息、外界的風荷載及溫度數值、各荷載組合的係數、地基土的剛度、 地震信息、鋼筋及混凝土的材料信息等。該裝置主要用於執行下述方法，該方法包括下面九個步驟第一步根據交互式輸入的冷卻塔高度、喉部半徑、外界的風荷載數據進行計算， 在滿足塔筒屈曲臨界壓力值的情況下計算出塔筒的最小壁厚。第二步讀取交互式輸入的數據來進行判斷，如果交互式輸入為塔筒方程採用人工輸入參數則直接進行第三步，否則讀取交互式輸入的方程數量來選擇相應的方法計算塔筒母線的方程參數。第三步根據第一步和第二步的計算和判斷結果來計算塔筒的幾何數據，並根據交互式輸入的支柱及基礎形式採用相應的公式計算支柱及基礎的幾何數據。第四步根據第三步中計算得出的數據，結合ANSYS計算冷卻塔需要的相關數據， 輸出一個ANSYS軟體計算冷卻塔所需的流命令文本文件。流命令文本文件包含有宏，該宏採用FORTRAN語言並按照ANSYS軟體特有的輸出文件的格式編寫。在ANSYS軟體運行時宏輸出了一系列的*. TXT文本文件，這些文件是所有冷卻塔有限元單元的應力數據和內力數據。通過計算機語言的讀入數據處理將這些應力和內力數據重新定義後，根據設計的需要再進行計算和選擇性的輸出。根據上述四步，便可達到本實用新型的第一目的，即克服目前採用ANSYS軟體計算冷卻塔時耗時費力容易出錯的缺點，提供一種提高設計效率和質量的裝置。第五步對ANSYS軟體實施自動調用(例如應用計算機語言的SielIExecute功能)並利用ANSYS軟體自動計算第四步輸出的流命令文本文件，將計算結果輸出到一個指定的文件中。由第五步的介紹可知，該步驟是對上述四個步驟的完善，同樣用於實現本實用新型的第一目的。第六步讀取第五步輸出的文件中包含的單元應力和內力數據並賦予數據標識。第七步根據交互式輸入的荷載組合係數數據對第六步賦予標識的數據進行各個工況的荷載組合。第八步對荷載組合後的數據進行計算，包括塔筒、支柱、基礎的配筋計算、裂縫計算、撓度計算；對塔筒的局部(屈曲穩定)穩定計算；支柱軸壓比；基礎基底壓力；基礎底面上拔力圓心角的計算。根據第一步至第八步，便可達到本實用新型的第二目的，即克服採用ANSYS軟體計算冷卻塔輸出的內力進行配筋、裂縫、撓度、局部穩定計算時耗時費力的缺點，提供一種提高設計效率和質量的裝置。第九步將第八步計算後的數據進行篩選，將每部分的控制數據輸出，並將第三步計算出的幾何數據轉換為AutoCAD命令繪圖的格式。根據第一步至第九步，便可達到本實用新型的第三目的和第四目的，即克服設計冷卻塔時計算混凝土工程量、鋼筋鋼材量耗時費力而且不準確的缺點、克服ANSYS計算完成後查看塔筒局部穩定係數、支柱軸壓比、基礎基底壓力、基礎底面上拔力圓心角等相關設計數據時操作複雜繁瑣、耗時費力的缺點、克服採用ANSYS軟體計算設計時繪製圖紙數量繁多耗時費力的的缺點，提供一種提高設計效率的裝置。根據上述方法，下面對本實用新型提出的一種利用通用程序ANSYS計算冷卻塔的裝置進行介紹，該裝置的示意圖如圖3所示。如圖3所示，本實用新型主要包括九個單元。 下面，對這九個單元進行詳細介紹。BH單元1 主要用於上述方法的第一步，根據交互式輸入的冷卻塔高度、喉部半徑、外界的風荷載數據進行計算，在滿足塔筒屈曲臨界壓力值的情況下計算出塔筒的最小壁厚。FC單元2 主要用於執行上述方法的第二步，讀取交互式輸入的數據來進行判斷， 如果交互式輸入為塔筒方程採用人工輸入參數則直接進入GLC單元執行，否則讀取交互式輸入的方程數量來選擇相應的方法計算塔筒母線的方程參數。GCL單元3 主要用於執行上述方法的第三步，根據BH、FC單元的計算和判斷結果來計算塔筒的幾何數據，並結合交互式輸入數據進行支柱及基礎形式的辨別，採用相應的公式計算支柱及基礎的幾何數據。SC單元4 主要用於執行上述方法的第四步，根據GCL單元中得出的數據並結合 ANSYS計算冷卻塔計算需要的相關數據，經過轉換成為ANSYS軟體計算冷卻塔所需的流命令文本文件。流命令文本文件包含有宏，該宏採用FORTRAN語言並按照ANSYS軟體特有的輸出文件的格式編寫。AJS單元5 主要用於執行上述方法的第五步，應用計算機語言的SiellExecute功能對ANSYS軟體實施自動調用並自動計算SC單元輸出的命令流文件，將計算結果輸出到一個指定的文件中，其中包括了一系列的*. TXT文本文件，這些文件是所有冷卻塔有限元單元的應力數據和內力數據。通過計算機語言的讀入數據處理將這些應力和內力數據重新定義後，根據設計的需要再進行計算和選擇性的輸出。SJCL單元6 主要用於執行上述方法的第六步，讀取單元應力和內力數據並賦予數據標識。HZffl單元7 主要用於執行上述方法的第七步，根據交互式輸入的荷載組合係數數據對SJCL單元標識的數據進行各個工況的荷載組合。JS單元8 主要用於執行上述方法的第八步，對荷載組合後的數據進行計算，包括塔筒、支柱、基礎的配筋計算、裂縫計算、撓度計算；對塔筒的局部(屈曲穩定)穩定計算；支柱軸壓比；基礎基底壓力；基礎底面上拔力圓心角的計算。 JGSC單元9 主要用於執行上述方法的第九步，將JS單元中的部分計算結果篩選， 將包括塔筒、支柱、基礎的配筋計算、裂縫計算、撓度、對塔筒的局部(屈曲穩定)穩定計算、 支柱軸壓比計算中取到控制性的結果輸出，基礎基底壓力；基礎底面上拔力圓心角的計算結果輸出；將GCL單元中的冷卻塔外形數據按照AutoCAD命令繪圖的格式輸出AutoCAD的繪圖腳本(*. SCR)文件。在AutoCAD中用SCRIPT命令運行SCR就可生成一系列冷卻塔的圖紙。本實用新型的第一個目的可以通過採用如下技術方案達到一種冷卻塔結構計算的裝置，輸入方式採用交互式界面，由選擇框和數據輸入框組成。內部代碼採用計算機語言編寫，包括有BH、FC、GCL、SC四個單元。SC單元為輸出單元，它輸出ANSYS軟體計算所需的流命令文本文件，通過ANSYS軟體讀入命令流文件進行計
笪弁。該裝置的示意圖如圖4所示，其中該裝置包括BH單元1 根據交互式輸入的冷卻塔高度、喉部半徑、外界的風荷載數據進行計算，在滿足塔筒屈曲臨界壓力值的情況下計算出塔筒的最小壁厚。FC單元2 讀取交互式輸入的數據來進行判斷，如果交互式輸入為塔筒方程採用人工輸入參數則直接進入GLC單元執行，否則讀取交互式輸入的方程數量來選擇相應的方法計算塔筒母線的方程參數。GCL單元3 根據BH、FC單元的計算和判斷結果來計算塔筒的幾何數據，並結合交互式輸入數據進行支柱及基礎形式的辨別，採用相應的公式計算支柱及基礎的幾何數據。SC單元4 根據GCL單元中得出的數據並結合ANSYS計算冷卻塔計算需要的相關數據，經過轉換成為ANSYS軟體計算冷卻塔所需的流命令文本文件。流命令文本文件包含有宏，該宏採用FORTRAN語言並按照ANSYS軟體特有的輸出文件的格式編寫。本實用新型的第一個目的還可以通過採用如下技術方案達到在上述方案的BH、FC、GCL、SC四個單元之後增加一個AJS單元，該單元採用計算機語言編寫。AJS單元在SC單元之後運行，應用計算機語言的Siel IExecute功能對ANSYS 軟體實施自動調用並自動計算SC單元輸出的命令流文件，將計算結果輸出到一個指定的文件中。本裝置的示意圖如圖5所示 其中，AJS單元5 對ANSYS軟體實施自動調用並自動計算SC單元輸出的命令流文件，將計算結果輸出到一個指定的文件中。本實用新型的第二個目的可以通過採用如下技術方案達到—種冷卻塔結構計算的裝置，輸入方式採用交互式界面，由選擇框和數據輸入框組成。內部代碼採用計算機語言編寫，包括有BH、FC、GCL、SC、AJS、SJCL、HZZH、JS八個單元。本裝置的示意圖如圖6所示。下面對本裝置進行詳細介紹。BH單元1 根據交互式輸入的冷卻塔高度、喉部半徑、外界的風荷載數據進行計算，在滿足塔筒屈曲臨界壓力值的情況下計算出塔筒的最小壁厚。FC單元2 讀取交互式輸入的數據來進行判斷，如果交互式輸入為塔筒方程採用人工輸入參數則直接進入GLC單元執行，否則讀取交互式輸入的方程數量來選擇相應的方法計算塔筒母線的方程參數。[0076]GCL單元3 根據BH、FC單元的計算和判斷結果來計算塔筒的幾何數據，並結合交互式輸入數據進行支柱及基礎形式的辨別，採用相應的公式計算支柱及基礎的幾何數據。SC單元4 結合ANSYS計算冷卻塔計算需要的相關數據並結合GCL單元中得出的數據，經過轉換成為ANSYS軟體計算冷卻塔所需的流命令文本文件。流命令文本文件包含有宏，該宏採用FORTRAN語言並按照ANSYS軟體特有的輸出文件的格式編寫。在ANSYS軟體運行時宏輸出了一系列的*. TXT文本文件，這些文件是所有冷卻塔有限元單元的應力數據和內力數據。通過計算機語言的讀入數據處理將這些應力和內力數據重新定義後，根據設計的需要再進行計算和選擇性的輸出。AJS單元5 對ANSYS軟體實施自動調用並自動計算SC單元輸出的命令流文件，將計算結果輸出到一個指定的文件中。SJCL單元6 讀取單元應力和內力數據並賦予數據標識。HZZH單元7 根據交互式輸入的荷載組合係數數據對SJCL單元標識的數據進行各個工況的荷載組合。JS單元8 對荷載組合後的數據進行計算，包括塔筒、支柱、基礎的配筋計算、裂縫計算、撓度計算；對塔筒的局部(屈曲穩定)穩定計算；支柱軸壓比；基礎基底壓力；基礎底面上拔力圓心角的計算。本實用新型的第三個目的可以通過採用如下技術方案達到通過在JS單元8後執行的JGSC單元9調用Microsoft Office Word文件，結合 GCL單元和JS單元的計算結果進行匯總、統計與選擇性輸出，將冷卻塔的塔筒、支柱、基礎混凝土工程量；塔筒、支柱、基礎的鋼筋鋼材量；支柱軸壓比；塔筒局部穩定係數；基礎基底壓力；基礎底面上拔力圓心角的數據輸入到Word文本文件中。本實用新型的第四個目的可以通過採用如下技術方案達到通過在JS單元8後執行的JGSC單元9將GCL單元中的冷卻塔外形數據按照 AutoCAD命令繪圖的格式輸出AutoCAD的繪圖腳本(*. SCR)文件。在AutoCAD中用SCRIPT 命令運行*. SCR就可生成一系列冷卻塔的圖紙。本實用新型基於計算機編程實現，所生成的對應於本實用新型裝置的程序對計算機配置的要求為硬體要求處理器2. 4GHz以上；內存512MB以上；硬碟剩餘空間8GB以上；顯示器、鍵盤、滑鼠；軟體要求作業系統Windows2000/XP ；Microsoft Office Word 2003 及其以上版本；AutoCAD 2004及其以上版本；ANSYS 8. 0及其以上版本。根據本實用新型的上述描述可知，本實用新型具有以下創新點(一).加入了冷卻塔塔筒的整體穩定性計算，可以準確的計算出塔筒的最小壁厚。(二).塔筒母線方程有人工輸入或自動計算兩種選擇。(三).採用交互式輸入方式只需輸入基本的數據即可自動輸出ANSYS軟體計算冷卻塔所需命令流文件。(四).採用計算機語言技術自動對ANSYS軟體的計算結果進行二次開發計算。(五).應用計算機語言技術調用MicrosoftOffice Word將冷卻塔的混凝土、鋼材的工程量與相關的設計數據輸入到*. DOC文件中。(六).應用計算機語言技術結合AutoCAD的命令語言，輸出一系列的冷卻塔圖紙的繪圖腳本(*. SCR)文件。與現有技術相比，本實用新型具有以下優點(—).界面簡潔，使得數據輸入簡單明了。(二).顯著提高了採用ANSYS軟體計算冷卻塔的設計效率，本實用新型可以讓一個沒有接觸過ANSYS軟體的設計人在很短的時間內完成整個計算。(三)·能夠進行煙塔合一(開洞冷卻塔)的冷卻塔結構計算。(四).提高了統計冷卻塔混凝土和鋼材工程量的效率和準確性。、(五).提高了採用ANSYS軟體計算冷卻塔的圖紙設計效率。(六).提高了採用ANSYS軟體計算冷卻塔的後處理計算的效率和準確性。上述對於本實用新型的說明僅為示例性的，並不作為對本實用新型保護範圍的限定，本領域技術人員可根據不同實際情況對本實用新型作出修改和調整，例如，可以採用去掉BH單元而直接輸入塔筒最小壁厚的方法，不同之處是此方法需要先單獨計算好塔筒最小壁厚；FC單元可以採用塔筒母線為一段雙曲線、兩段雙曲線、兩段雙曲線和一段直線段方程的自動計算或人工輸入方程參數，也可以採用節圓輸入(塔筒母線按照從上到下或者從下到上的規律，每隔一定的高度將半徑、標高和該處的塔筒壁厚的數據輸入)的方法，從而可以不計算、不輸入塔筒母線方程的參數直接進入到GCL單元進行計算。由此可見，這些修改和調整同樣落入本實用新型的保護範圍內。
權利要求1.一種利用通用程序ANSYS計算冷卻塔的裝置，其特徵在於，該裝置包括第一單元用於根據交互式輸入的冷卻塔高度、喉部半徑、外界的風荷載數據進行計算，在滿足塔筒屈曲臨界壓力值的情況下計算出塔筒的最小壁厚；第二單元用於讀取交互式輸入數據並進行判斷，如果交互式輸入數據為塔筒方程採用人工輸入參數則跳至第三單元繼續執行，否則讀取交互式輸入數據的方程數量並選擇相應的方法計算塔筒母線的方程參數；第三單元用於根據第一單元的計算結果和第二單元的判斷結果計算塔筒的幾何數據，並根據交互式輸入數據的支柱及基礎形式採用相應的公式計算支柱及基礎的幾何數據；第四單元用於根據第三單元中計算得出的數據，結合ANSYS計算冷卻塔需要的相關數據，輸出ANSYS軟體計算冷卻塔所需的流命令文本文件。
2.根據權利要求1的裝置，其特徵在於所述流命令文本文件包含有宏，該宏採用FORTRAN語言並按照ANSYS軟體特有的輸出文件的格式編寫，在ANSYS軟體運行時宏輸出了一系列的TXT後綴的文本文件，所述文本文件包含所有冷卻塔有限元單元的應力數據和內力數據。
3.根據權利要求1的裝置，其特徵在於，該裝置進一步包括第五單元用於對ANSYS軟體實施自動調用並利用ANSYS軟體自動計算第四單元輸出的流命令文本文件，將計算結果輸出到指定的文件中。
4.根據權利要求3的裝置，其特徵在於，該裝置進一步包括第六單元用於讀取第五單元輸出的文件中包含的單元應力和內力數據並賦予數據標識；第七單元用於根據交互式輸入的荷載組合係數數據對第六單元賦予標識的數據進行各個工況的荷載組合；第八單元用於對荷載組合後的數據進行計算。
5.根據權利要求4的裝置，其特徵在於所述第八單元對荷載組合後的數據進行計算包括塔筒、支柱、基礎的配筋計算、裂縫計算、撓度計算；對塔筒的局部穩定計算；支柱軸壓比、基礎基底壓力、基礎底面上拔力圓心角的計算。
6.根據權利要求4的裝置，其特徵在於，該裝置進一步包括第九單元用於將第八單元計算後的數據進行篩選，將每部分的控制數據輸出，並將第三單元計算出的幾何數據轉換為AutoCAD命令繪圖的格式。
7.根據權利要求6的裝置，其特徵在於所述第九單元具體用於對第八單元輸出的部分計算結果進行篩選，將包括塔筒、支柱、基礎的配筋計算、裂縫計算、撓度、對塔筒的局部穩定計算、支柱軸壓比計算中取到控制性的結果輸出，基礎基底壓力、基礎底面上拔力圓心角的計算結果輸出；並將第三單元計算出的冷卻塔外形數據按照AutoCAD命令繪圖的格式輸出AutoCAD的繪圖腳本文件。
8.根據權利要求6的裝置，其特徵在於所述第九單元具體用於調用Microsoft Office Word文件，結合第八單元和第三單元的計算結果進行匯總、統計與選擇性輸出，將冷卻塔的塔筒、支柱、基礎混凝土工程量；塔筒、支柱、基礎的鋼筋鋼材量；支柱軸壓比；塔筒局部穩定係數；基礎基底壓力；基礎底面上拔力圓心角的數據輸入到Word文本文件中；並將第三單元計算的冷卻塔外形數據按照 AutoCAD命令繪圖的格式輸出AutoCAD的後綴名為SCR的繪圖腳本文件，在AutoCAD中用 SCRIPT命令運行該繪圖腳本文件，生成一系列冷卻塔的圖紙。
專利摘要提出了利用通用程序ANSYS計算冷卻塔的裝置，屬於冷卻塔的結構計算技術領域，所述裝置包括第一單元(1)用於根據交互式輸入的冷卻塔高度、喉部半徑、外界的風荷載數據，在滿足塔筒屈曲臨界壓力值的情況下計算出塔筒的最小壁厚；第二單元(2)用於讀取交互式輸入數據並進行判斷，如果交互式輸入數據為塔筒方程採用人工輸入參數則跳至第三單元繼續執行，否則讀取交互式輸入數據的方程數量並選擇相應的方法計算塔筒母線的方程參數；第三單元(3)用於根據第一單元的計算結果和第二單元的判斷結果計算塔筒的幾何數據，並根據交互式輸入數據的支柱及基礎形式採用相應的公式計算支柱及基礎的幾何數據；第四單元(4)用於根據第三單元中計算得出的數據，結合ANSYS計算冷卻塔需要的相關數據，輸出ANSYS軟體計算冷卻塔所需的流命令文本文件。本裝置解決了現有技術計算冷卻塔較為困難和複雜的技術問題。
文檔編號G06F17/50GK202093517SQ201120226529
公開日2011年12月28日 申請日期2011年6月30日 優先權日2011年6月30日
發明者初建祥, 王文杰, 白春麗, 趙宇明, 陳劍宇 申請人:內蒙古電力勘測設計院