贴边岔管有限元计算影响因素研究

郝永志

(新疆水利水电勘测设计研究院，乌鲁木齐　830000)



贴边岔管有限元计算影响因素研究

郝永志

(新疆水利水电勘测设计研究院，乌鲁木齐830000)

文章通过对比分析科研院校完成的贴边岔管有限元计算结果，找到了影响贴边岔管有限元计算的3个主要影响因素：网格数量、边界条件和单元类型。通过分析得出模型划分时网格间距和边界条件的取值范围：网格间距为0.125 m、边界长度为1.0～2.0倍的管道直径时，模拟值与对比值计算结果较吻合；同时提出曲面壳单元更适合于岔管有限元的计算。

贴边岔管；有限元计算；网格数量；边界条件；单元类型

0　前　言

传统的结构力学算法[1]仅能确定贴边岔管主管与支管锐角处的最大应力值(图1中A点)和局部膜应力值，不能准确估算其他部位的应力值。利用CAE软件[2]，采用有限元法对贴边岔管进行有限元分析，可较好地计算出岔管整体结构中每个节点的应力值。

1　问题的提出

图1　贴边岔管典型图

岔管有限元计算已兴起多年。武汉大学[3]、浙江大学[4]、河海大学[5]等高等院校及科研机构为目前中国较权威的岔管有限元计算机构，相关设计单位在尝试该方面工作的过程中遇到网格划分数量模糊、边界长度定义、计算方法选择等瓶颈问题。鉴于该原因，本文通过对3个工程的贴边岔管有限元计算，总结分析了有限元计算中网格、边界条件、模型参数等影响计算结果精确度的敏感性问题，以期为工程人员设计出结构安全、体型最优、经济合理的贴边岔管提供参考。……