自泄流防砂单流阀侧孔尺寸优化设计2

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1、河南科技大学课程设计说明书河南科技大学课程设计说明书课程名称应用软件基础题目自泄流防砂单流阀侧孔尺寸优化设计2学院土木工程学院班级工程力学112班学生姓名XJC指导教师虞跨海日期2014年9月15日河南科技大学课程设计说明书课程设计任务书（指导教师填写）课程设计名称力学分析应用软件基础学生姓名许军策专业班级工力112班设计题目自泄流防砂单流阀侧孔尺寸优化设计2一、课程设计目的本课程设计是工程力学专业重要的实践性环节之一，是在学生学习完《应用软件基础》课程后进行的一次全面的综合练习。本课程设计的目的：1.巩固和加深学生对应用软件基础课程的基本知识的理解和掌握；2.从计

2、算机软件、工程应用几个方面使学生进一步理解有限元方法的实质；3.掌握有限元分析的工具，并具备初步处理工程问题的能力；4.给学生提供一个自主建模分析的优良环境，以培养学生的综合素质和创新能力。二、设计内容、技术条件和要求设计内容：已知：自泄流防砂单流阀局部结构如图所，材料为45钢，弹性模量E=210GPa，泊松比μ=0.3。管壁厚度为A。在某一工况下零件同时承受轴向力（P1=138.5KN、均布）、内压（P2=35Mpa）两种载荷。现需要在管壁上开4个均布的方孔，方孔尺寸为35mm×50mm（结构如图所示）。校核当A分别等于15mm、17mm、20mm时零件是否符合强

3、度要求。（计算时采用壳体单元）河南科技大学课程设计说明书要求：在课程设计期间，巩固有限元理论知识，能够应用有限元分析软件ANSYS求解工程中的实际问题，了解力学分析软件的前后处理，掌握有限元分析流程。在3周时间内，应用ANSYS软件完成课题题目的有限元分析与计算，提交所设计题目的有限元模型、结果和命令流文件，按照课程设计说明书格式要求撰写课程设计报告。（附录为分析过程命令流）。一、时间进度安排第一天 选择课程设计题目，分析课题的要求，规划计算方案，准备必要计算参数；第二天至第十二天 建模计算，并提交计算结果文件(命令流文件)；第十三天至第十四天 撰写课程设计报告；第

4、十五天 提交课程设计报告（打印稿及电子稿）。二、主要参考文献1．《ANSYS11.0基础与实例教程》，秦宇编著，化学工业出版社，北京，2009.22．刘相新，孟宪颐．ANSYS基础与应用教程[M]．科学出版社，2006．3．罗敏，张强．ANSYS应用—基础篇[M]．大庆石油学院自编教材，2008．指导教师签字：年月日河南科技大学课程设计说明书河南科技大学课程设计说明书目录前言第1章选题背景11.1研究的内容11.2课程设计目的和意义1第2章建模计算过程论述。12.1实体单元分析过程22.2GUI求解步骤22.2.1设定作业名和标题22.2.2、定义单元类型32.2.

5、3、定义材料属性32.2.4建立实体模型32.2.5网格划分。42.2.6施加约束。42.2.7施加荷载。52.2.8求解。5第3章结果分析53.1圆管单流阀强度校核理论中材料力学中的四个强度理论53.2结果图片和分析表格73.3结果分析12第4章结论主要参考文献河南科技大学课程设计说明书前言随着计算机技术的迅速发展，计算力学也从原来的低效率，高难度发展到今天的广普及，高实用。计算力学很好的利用现代电子计算机，以力学中的基本理论为根据，运用各种数值方法解决力学中的工程实际问题，它横贯力学的各个分支，不断扩大各个领域中力学的研究和应用范围，同时也在逐渐发展自己的理论和

6、方法。目前比较实用和流行的数值分析方法是有限元法。第1章选题背景1.1研究的内容（1）利用实体单元研究圆管单流阀在压力作用下的应变大小。(2)利用有限元分析软件ANSYS研究单流阀受压时的应力状态。(3)了解单流阀的应力集中区域，进行应力变形分析。(4)根据ANSYS计算结果进行强度校核。1.2课程设计目的和意义(1)巩固和加深学生对应用软件基础课程的基本知识的理解和掌握；(2)从计算机软件、工程应用几个方面使学生进一步理解有限元方法的实质；(3)掌握有限元分析的工具，并具备初步处理工程问题的能力；(4)给学生提供一个自主建模分析的优良环境，以培养学生的综合素质和创

7、新能力。(5)通过本次课程设计更加深入的了解ANSYS软件在工程实际中的应用。(6)通过本次课程设计了解ANSYS软件在实体模型方面的应用方式。(7)通过本次课程设计学习边界条件的处理和载荷的施加方式。(8)通过本次课程设计学习ANSYS的前后处理方式。0河南科技大学课程设计说明书第2章建模运算过程2.1实体单元分析过程此次课程设计的题目是：自泄流防砂单流阀侧孔尺寸优化设计。它主要是针对出砂油井和作业现场客观条件较差等问题而进行的优化设计，由任务书中的设计图例知。（1）建立实体模型：选择体直接建立圆筒模型。（2）实体模型网格划分：采用自由网格划分的方法，设置全部