[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
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 | ||
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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