[发明专利]金属U-E密封法兰几何参数识别及自动化建模方法在审

专利信息
申请号: 202210869692.8 申请日: 2022-07-22
公开(公告)号: CN115374553A 公开(公告)日: 2022-11-22
发明(设计)人: 姜薇;王振;许红卫;韩帅;闫方琦;杨全洁;霍世慧 申请(专利权)人: 西安航天动力研究所
主分类号: G06F30/17 分类号: G06F30/17;G06F30/23;G06F119/14
代理公司: 中国航天科技专利中心 11009 代理人: 张晓飞
地址: 710100 陕西省*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 金属 密封 法兰 几何 参数 识别 自动化 建模 方法
【权利要求书】:

1.金属U-E密封法兰几何参数识别及自动化建模方法,其特征在于包括:

获取基本几何模型参数,并预设辅助参数;

建立金属U-E密封法兰结构一个对称周期内的几何模型;依次读入金属U-E密封法兰的5个部件,识别出每个部件并修改部件名称;

建立材料及截面属性,为每个部件指定截面属性;

为每个部件创建装配副本;

识别出循环对称边界的主、从面,识别出密封环的介质压力作用面;识别出上、下法兰的介质压力作用面;

切分螺栓,建立预紧力加载面;

识别出螺栓与垫片之间接触对的主、从面;识别出密封环与密封通道之间接触对的主、从面;识别出上、下法兰之间接触对的主、从面;识别出螺栓与下法兰罗纹孔之间绑定约束的主、从面;

建立两个隐式静态分析步,施加边界和载荷;

建立接触属性,建立5组接触对,即螺栓与垫片、垫片与上法兰、上法兰与下法兰、上法兰与密封环、下法兰与密封环;

建立周期性对称约束;

建立螺栓与下法兰罗纹孔之间的邦定约束关系;

逐个对上、下法兰,密封环,螺栓,垫片划分网格;

建立分析作业,提交计算并保存CAE模型。

2.根据权利要求1所述的金属U-E密封法兰几何参数识别及自动化建模方法,其特征在于:所述几何模型参数包括:螺栓数量Nbolt,螺栓直径r,密封环高度h1,密封环限位台高度h2;程序辅助参数包括:容差δ,结构轴向坐标参考量Hmax和Hmin

3.根据权利要求2所述的金属U-E密封法兰几何参数识别及自动化建模方法,其特征在于:所述建立金属U-E密封法兰结构一个对称周期内的几何模型,包括:

在金属U-E密封法兰上切出含一个螺栓的周期对称扇区,周期对称扇区中包含上、下法兰、密封环、螺栓、垫片5个部件,5个部件按照装配关系同属一个几何模型;

几何模型采用柱坐标系,y轴经过法兰轴线向上为正,x轴沿法兰径向经过扇区的对称面向外为正,z轴正向由右手法则确定;坐标系原点沿轴向位于上、下法兰包含螺栓孔的对接面,如果对接面之间有间隙,则位于下法兰对接面。

4.根据权利要求3所述的金属U-E密封法兰几何参数识别及自动化建模方法,其特征在于:所述依次读入金属U-E密封法兰5个部件,识别出每个部件并修改部件名称,包括:

历遍几何模型中所有的面,采用ABAQUS脚本语言Python中面对象的成员函数pointOn()返回每个面上任意一个点的坐标,记录返回点的坐标中y向坐标最小点所属的面,该面所属的部件即为下法兰,将其命名为“LowerFlange”;

历遍剩余4个部件中的面,采用ABAQUS脚本语言Python中面对象的成员函数pointOn()返回每个面上任意一个点的坐标,记录返回点的坐标中x向坐标最小点所属的面,该面所属的部件即为上法兰,将其命名为“UpperFlange”;

历遍剩余3个部件中的面,采用ABAQUS脚本语言Python中面对象的成员函数pointOn()返回每个面上任意一个点的坐标,记录y向坐标最大点所属的面,该面所属的部件即为螺栓,将其命名为“Bolt”;

历遍剩余2个部件中的面,采用ABAQUS脚本语言Python中面对象的成员函数pointOn()返回每个面上任意一个点的坐标,记录y向坐标最大点所属的面,该面所属的部件即为垫片,将其命名为“Gasket”;

剩余1个部件即为密封环,将其命名为“SealUE”。

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