基于CATIA二次开发的月牙肋钢岔管辅助设计系统开发与应用

4 工程实例

　　本文选取重庆市蟠龙抽水蓄能电站工程实例进行分析。在软件界面设置好相应的参数，即可快速完成月牙肋岔管模型的建立和网格的剖分，一键生成*.dat文件后导入ANSYS中进行有限元计算，网格剖分结果和有限元计算结果如图3～5所示。在管壳体形和管壁厚度等条件相同的情况下，将计算结果与设计院提供的结果（肋板采用实体单元）作对比，如表1所示，管壳关键点为管壳外轮廓的转折点和相贯线的交点。

图3 模型网格

图4 正常运行工况钢岔管Mises应力(单位：MPa)

图5 水压试验工况Mises应力(单位：MPa)

　　从表1可以看出，本程序计算结果和设计院的计算结果相比，各关键点Mises应力值及其他控制应力值大小相差不超过3%，在工程设计误差允许的范围内，证明了本程序的可靠性。

表1 正常运行工况下岔管管壳各关键点和肋板Mises应力结果对比

5 结语

　　基于CATIA的二次开发的月牙肋钢岔管辅助设计系统充分利用了CATIA的建模优势和先进的网格自动剖分功能，可快速得到用户所需要的有限元网格，同时它又很好地实现了CATIA到ANSYS的连接，最终在ANSYS中快速完成有限元计算，省去了重复的手工操作，缩短了设计周期。

　　利用Automation API进行CATIA的二次开发工作，开发模式简单、界面友好。从本系统的开发过程和结果来看，以CATIA为平台，实现月牙肋钢岔管三维参数化设计是可行的，同时此系统的开发思路也可以运用到其他工程构件尤其是其他形式的水电站钢岔管的辅助设计系统开发过程中，具有广阔的应用前景。