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各部件的幾何形狀和尺寸取自Sawa等人(1991)，并稍加修改以簡化建模。這兩個輪轂和墊片的內壁半徑是25 mm。管道法蘭外壁半徑為82.5 mm，墊片外壁半徑為52.5 mm。墊片的厚度為2.5 mm。管法蘭上有8個螺栓孔，螺栓孔在半徑為65mm的節圓內等間距。在本分析中，螺栓孔半徑修改為與螺栓相同，為8mm。螺栓頭(承載面)假定為圓形，其半徑為12mm。

目標 通過python語言調用Solidworks軟件，進行結構自動化建模（適用零件及裝配體），實現模型參數化，為后續結構參數優化提供基礎。2. 軟件版本 本案例使用Solidworks2020、Python3.83. 參數化模型示例 基于Solidworks軟件建立法蘭幾何模型（單位為mm-deg），如下圖所示。

5、在鈑金選項卡中選擇“基體法蘭”6、選擇合適的鈑金參數并完成基體法蘭的繪制。7、新生成的鈑金零件很好的匹配了焊件結構的外輪廓。8、焊件結構的兩側都由鈑金覆蓋，因此，我們將新生成的鈑金零件在裝配體中做一個鏡像。

這些不同的建模過程中的每一種在應力報告的準確性和數值收斂性方面都會帶來數值方面的挑戰。膠粘劑或焊接材料的建模可能會被包含在模擬中，當這些連接件被忽略時，簡化的假設可能會產生數值誘導的應力奇異。 為了更好地理解這些假設，本文提供了一系列對比連接模擬的結果，以幫助量化它們對界面材料應力的相對影響。圖1展示了一個由多種具有不同熱膨脹系數的材料組成的螺栓法蘭連接的1/2對稱截面。

值得注意的是，對于復雜零件，分析可能 以前會導致雙面識別的問題，系統現在會提醒用戶該問題，并建議重新建模零件以獲得最佳處理效果。新功能五零件法蘭展開-自定義壓料面?當使用線性彎曲和平面定義壓料面時，系統現在會在操作后自動將結果法蘭轉換為線性表示。新功能六零件法蘭展開-編輯?目前，無法更改法蘭步驟，因為系統總是創建一個新步驟。

二、壓力容器直管上開孔補強板的過渡倒角建模 上圖中，某承壓設備的筒體豎直管需要開一個水平觀察孔（并設置短管法蘭進行封堵），圖中補強板為方案設計，補強范圍（φ460mm）及板厚（30mm）需進行應力分析確認，因此無論是仿真模型還是最終出設計圖，都需要對三維模型進行精確建模。從上圖中可以看到，補強板與殼體連接位置為一條相貫線。

使用SOLIDWORKS軟件的用戶都知道，在設計鈑金件時可以使用鈑金模塊中特定的鈑金特征來快速生成鈑金實體，一般情況下，基體法蘭是新鈑金零件的第一個特征，基體法蘭特征被添加到 SOLIDWORKS 零件后，系統就會將該零件標記為鈑金零件，設計樹中就會出現特定的鈑金特征，如下圖所示。

Abaqus仿真橡膠接頭的充氣和拉伸過程（1）背景實物整體圖如下：剖面圖：外面是剛性法蘭，主體是橡膠球體，橡膠球體里面有嵌入的簾布層，簾布層里面有加固環，加固環也是嵌入在橡膠球體里。兩端法蘭和橡膠接頭兩端接觸，固定約束，橡膠球體和法蘭的一角在球體變形較大時接觸。分析在加載過程中該模型的應力和變形情況。

在有限元模擬中使用材料性能建模的結果，并將模擬結果與實驗驗證進行比較。Part.02基礎材料屬性建模正確的建模能夠引導設計，同時減少設計迭代次數。纖維增強塑料通常具有高度各向異性，對性能有顯著影響。因此需要考慮局部纖維取向和由此產生的性能影響。

4.總結上面3中建模方式采用策略如何？對于線性動力分析中，包括但不限于運輸振動、諧響應等建議一般采用第1種和第2種建模方式，首先結構簡單特別是螺栓連接比較多的裝備中相對第3中建模可以明顯降低單元數量，如果同時關注螺栓應力可以采用第2種，如果螺栓應力是主要校核點還是采用第3種建模方式，特別是對一些比較重要的法蘭、壓力容器等強度校核時根據情況選擇實體建模并做非線性分析。

</p><p>此外，在建模過程中，您將學習多種高級技術，例如</p><p>– 如何對泵噴嘴進行建模</p><p>– 如何對緩沖容器進行建模</p><p>– 如何對鋼結構進行建模</p><p>以及許多其他建模修改技術，例如拉伸、鏡像、添加段......等。

【基體法蘭】兩側對稱：26；厚度：1（方管的厚度）；折彎半徑：1（方管的圓角半徑）。6-1.也可以用：成形到一頂點。7.【前視基準面】畫矩形，添加：共線幾何關系。8.【拉伸切除】完全貫穿兩者。9.【基體法蘭】【前視基準面】畫直線或矩形；兩個方向都：成形到一頂點。10.【組合】框選所有實體。11.【展開】選擇一個固定面面，收集所有折彎。

[2] 周坤，劉美紅.法蘭螺栓連接中螺栓預緊力的計算和控制方法分析[J].新技術新工藝，2010(8):26-28.[3] 王登峰，黃博.CATIA V5機械（汽車）產品CAD/CAE/CAM全精通教程[M].北京：人民交通出版社，2007.[4] 張文澤，王波，解志剛，等.基于有限元分析的螺栓法蘭接頭緊固方法研究[J].新技術新工藝，2022(9):54-64.

案例3-設計經驗的積累與分析 問題來源: 接管建模時到底要不要考慮法蘭的影響？關于“建模中究竟是否需要建出接管法蘭并考慮法蘭力矩的影響”這一存在爭議的問題。尤其是初學者在學習的時候看別人的分析報告，別人的分析報告是怎么寫的就跟著怎么做，往往也不會去懷疑和想這些問題，畢竟人家都是這么做的。

例如，在下圖中，管道系統對容器終端法蘭施加了三個力和力矩。 圖 1：法蘭連接上的力矩和力常見的工程實踐表明，與其他兩個力矩相比，與環向對齊的 Mc 力矩會對容器造成更多的潛在損壞，因為容器沿環向方向的剛度更大。 徑向力 P 往往會拉開或分離法蘭，可能會導致泄漏危險。 因此，與其他許用載荷相比，這些許用載荷的大小應保持較低。

而結構網格對于焊點、焊縫、粘膠有現成的單元可供建模，且可以使用 HyperMesh中的Connector連接元功能批量實現。所以，共節點的要求，使得電磁網格在連接上的處理比結構網格更費功夫。再次，因為厚度相較電尺寸幾乎可以忽略，電磁建模中不希望出現搭接面網格重疊的現象，這就需要將大量的法蘭搭接面刪除（當然HyperMesh中有快捷工具）。而在結構仿真中，搭接面只需要全量建模保留即可。

長路徑管路建模分析時，管路幾何建模簡化原則：保留關鍵特征（彎頭、閥門、變徑管），簡化次要結構（法蘭、小支管）。長直管段可用等效粗糙度代替詳細幾何（節約計算資源）。網格要求：近壁區網格y+≈30~300（壁面函數法）或y+≤1（低Re數模型）。彎頭、閥門處加密網格（邊界層至少3層），直管段可適當粗化。

整個擴展模型的等效塑性應變如下，證明在I型梁的腹板和法蘭連接處具有較大的塑性應變區。在穩態階段，大塑性變形區的塑性應變不怎么隨時間變化而變化。 如果網格重劃分之后在初始運行的不收斂時間之前又不收斂了，則新劃分的網格質量不夠好，或者存在其他與網格畸變無關的問題（如幾何或材料失穩）。

從表2中的法蘭焦距可知，鏡頭低溫離焦量為?18μm，高溫離焦量為15μm，與光機熱集成仿真的結果基本一致，充分驗證了光機熱集成仿真方法的可靠性，也彰顯了Zemax在光學性能預判計算中的高精度優勢。