牛！分析设计的载荷计算程序，可下载，大大提高分析效率
用于压力容器的分析设计的相关载荷计算程序编制说明书编制：王强在进行压力容器的分析设计时，分析步骤是：建立模型，划分网格，施加边界条件，求解，后处理，应力分类的线性化评定。而针对边界条件，其力学边界无非包含下面几项：设计内压载荷；温度载荷；接管端面由内压产生的等效压力；法兰螺柱面的等效压力；法兰垫片面的等效压力；卡箍快开结构的载荷；移动式压力容器的等效密度法与平均压强法相关载荷边界计算等等。针对上述提到的力学边界条件，如果模型中的开孔接管数量较多，只在命令流中编写每一接管的相关载荷计算的话，容易记不清相关的参数代表哪一个接管的，并且编制命令流时容易混淆它们，还有一点不足之处便是这些内容会使ANSYS软件的运行速度减慢。综合以上因素，我特意编制了这一款程序，给压力容器的分析设计工作带来了很大的便利。本程序可将计算结果导出Word中，可以将其复制到分析报告中，省去重新制作表格的时间。软件总体图见下图1所示。https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2nv5YZtdSs274kFA1thIWRBbDjwJF9Y6RribiciaZibIEusqee4UXwWel6qHaPMY9hibhfsLw7q1d4zQVA/640?wx_fmt=png
图1.分析设计载荷计算软件1.接管端面内压等效力：接管等效力公式为：Pn=-Pi*(Do-2*Dt)2/(Do2-(Do-2*Dt)2)相应的命令流如下图1所示。Do---接管外径Dt----接管壁厚Pi----设计内压https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2nv5YZtdSs274kFA1thIWRBNFcG0eJEgic5UZYEwRHMxaZsHlv6dHQnqgEXyibXRSgt0J6nYEGaBJjg/640?wx_fmt=png
图2.接管等效力计算2.缠绕垫、非金属平垫片密封的窄面法兰载荷计算模型中建立螺栓孔时，螺栓孔的内径为螺栓孔直径大小，螺栓孔的外径为螺母的Dw值，此值参考HG/T20634-2009的435页自动输入。垫片基本密封宽度数值详见GB/T150.3-2011，软件会自动计算。垫片特性参数—系数与比压力，参见GB/T150.3-2011。
注：接管法兰载荷计算（取操作状态下的载荷）--采用GB/T 150-20117.5节的公式P192页预紧状态：法兰垫片面载荷 FG =3.14DGby；法兰螺栓面载荷 WG = 3.14DGby操作状态：法兰垫片面载荷 FP =6.28DGbmPc；法兰螺栓面载荷 WP = 6.28DGbmPc+0.785DG2Pc1. 螺栓等效压力公式为PL=, 以下类同，其中：DG---垫片压紧力作用中心圆直径；b---垫片有效密封宽度；m---垫片系数；SL---螺栓等效圆总面积；2.垫片等效压力公式为PD=, 以下类同，其中：SD---垫片等效圆面积；
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2nv5YZtdSs274kFA1thIWRB1j4vKTejUqza62G671MUc1vsR3lbzDmouBiabFwomrPnsj6UetXrQ7g/640?wx_fmt=png
图3：螺母的Dw值https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2lrmzsFyAqMaGjuUP88VnVvqDWWbpAhRwMicibc63jrPXbZVpnfPuAelVFoEgicNXsByILWcQiaPO3cQw/640?wx_fmt=png
图4：垫片基本密封宽度数值https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2lrmzsFyAqMaGjuUP88VnVvmM6jq8vPYAJq0cZ8aTJdb0CP4NwSpsLtz2DbjSJpguZCPgiciaYl5NCw/640?wx_fmt=png
图5：垫片特性参数—系数与比压力https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2lrmzsFyAqMaGjuUP88VnVvqJ3UX1icKaIXke1pm5YMriaPwDxnkiauKXhR6v4ujiaoHNgrZjUuUC9ORw/640?wx_fmt=png
图6：窄面法兰—缠绕垫计算界面
遵循规范：GB/T 150-2011设备名称%%%%
设计压力 pc2.5MPa螺栓数量 n16个
垫片接触外径317.5mm接触内径274.6mm当b0≤6.4mm时b= b0 当b0≥6.4mm时b=2.53
接触宽度 N21.45mm基本密封宽度 b010.73mm
有效密封宽度b8.29mm垫片压紧力作用中心圆直径DG300.93mm
垫片比压力y69MPa垫片系数m3.0
操作状态下螺栓载荷wp295178.6N操作状态下垫片压紧力Fp117462.6N
建模时垫片接触面外径309.21mm螺栓作用环面外径50.8mm
建模时垫片接触面内径292.64mm螺栓作用环面内径36mm
操作状态下垫片接触面压力14.99MPa操作状态下螺栓作用环面等效力18.28MPa
预紧状态下垫片接触面压力68.97MPa预紧状态下螺栓作用环面等效力33.47MPa
操作状态下垫片接触面压力(ASME)15.00MPa操作状态下螺栓作用环面等效力(ASME)11.01MPa
3.金属环垫片密封的窄面法兰载荷计算本部分根据标准的垫环号自动输入密封面平均直径和垫片的基本密封宽度数值，法兰与环号R对照表参照HG/T20633-2009标准。程序将GB150-2011表C.7八角垫和椭圆垫系列结构尺寸录入程序内部，只需要选择垫环号就自动输出想要的计算数据。https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2lrmzsFyAqMaGjuUP88VnVvcRYPDh1JgT4PI3QJfo01JxZa4K0LnmibfBjz1VCMZ6cdOVOIXT57icLQ/640?wx_fmt=png
图7：法兰与垫环号R对照表https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2lrmzsFyAqMaGjuUP88VnVvGhkhibibNxDuYaRuGopmTXqI2JRHoGC3s3Pw5mIl9kxOe5azFjBwkPrQ/640?wx_fmt=png
图8：金属环垫片的计算界面
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2lrmzsFyAqMaGjuUP88VnVvsibkFXIV7ZKjRzSYUMlHKdRoIbb2vM7rCx8AhUT6gvicCRGKZHicxy31Q/640?wx_fmt=png
注：接管法兰载荷计算（取操作状态下的载荷）--采用GB/T 150-2011节的附录C公式Page279.预紧状态：法兰垫片面载荷 FG =3.14DGby；法兰螺栓面载荷 WG = 3.14DGby操作状态：法兰垫片面载荷 FP =6.28DGbmPc；法兰螺栓面载荷 WP = 6.28DGbmPc+0.785DG2Pchttps://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2lrmzsFyAqMaGjuUP88VnVvuj9GrhMnID9zrPle4RnUCWwSfXjTxhn8qoXicGSdae6TJPibqczobUGw/640?wx_fmt=png
遵循规范：GB/T 150-2011设备名称%%%%
设计压力 pc2.5MPa螺栓数量 n16个
金属环形垫垫环号R51当b0≤6.4mm时b= b0 当b0≥6.4mm时b=2.53
接触宽度 ω22.24mm基本密封宽度 b02.78mm
有效密封宽度b2.78mm垫片压紧力作用中心圆直径DG279.4mm
垫片比压力y69MPa垫片系数m3.0
操作状态下螺栓载荷wp189785.4N操作状态下垫片压紧力Fp15N
建模时垫片接触面外径282.18mm螺栓作用环面外径50.8mm
建模时垫片接触面内径276.62mm螺栓作用环面内径36mm
操作状态下垫片接触面压力14.99MPa操作状态下螺栓作用环面等效力11.76MPa
预紧状态下垫片接触面压力68.97MPa预紧状态下螺栓作用环面等效力10.42MPa
操作状态下垫片接触面压力(ASME)15.00MPa操作状态下螺栓作用环面等效力(ASME)9.49MPa
4. 透镜垫密封的螺纹法兰载荷计算
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2lrmzsFyAqMaGjuUP88VnVvlcjfc74emEPPdZflht0Gu31YvDXsnSpVDl9VszAyacs0G0mmIY4xtQ/640?wx_fmt=png图9：透镜垫密封的螺纹法兰载荷计算界面
根据标准HG/T20582-2011中17节透镜垫密封的高压螺纹法兰的设计和计算的规定，操作状态下最小螺栓载荷按式（4）计算。https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2lrmzsFyAqMaGjuUP88VnVvrJHYlpcDb9w84iatb3nRKnj2kBYyAwtwRdYdjCZniacV0OJfp88coFJw/640?wx_fmt=png垫片载荷按式（5）计算。
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2lrmzsFyAqMaGjuUP88VnVv1NFdKSx8zwcX8mv78IvfcoHFqv9ia535VGYQ7Ql4QwicnbrZLYUeAouQ/640?wx_fmt=png
透镜垫密封的载荷计算 计算单位中航黎明锦西化工机械（集团）有限责任公司
HG/T 20582-2011 第17部分简图
计算压力pc 30MPahttps://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2lrmzsFyAqMaGjuUP88VnVv5yQ3Acn9k7cbyky35hVUqtzE187ticf2j7dz8GyTSjSCLoQCibqNQGkA/640?wx_fmt=png
主
螺
栓螺栓孔直径dB74mm
螺母直径dr96.9mm
螺栓孔数量n 8个
透
镜
垫
密
封透镜垫外径d0333mm摩擦角8.5
透镜垫接触圆直径
dk275.00mmhttps://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2npjYRvVudNyglHOY5iavdeCC3zicdCMg3caYhrVianMLtsrWguZV9pE8PytPyo5TYzia3jpuHooRLrVA/640?wx_fmt=png钢-铜
透镜垫内径di 246mmhttps://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2npjYRvVudNyglHOY5iavdeCOqOBkH4euozcLFicSM0PWnP3DoY3ribMGoeRu7d9JvKzm5VicoRJFrnsQ/640?wx_fmt=png钢-钢
透镜垫弹性模量E160000MPahttps://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2npjYRvVudNyglHOY5iavdeC25NDqyacKv3tH6oNr068DF2ib9URX1WKv5a0znwJTKBR24NicWPe1r5Q/640?wx_fmt=png钢-铝
夹角70度
余角β 20度
垫片载荷 N操作https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2lrmzsFyAqMaGjuUP88VnVvb6SajPcOIGwjpPdwpUW7lOicRSjHGMiaR1HkvgSlWWMnSBIM8tib1U3LA/640?wx_fmt=png校核结果合格
螺栓载荷 N 操作WL = Pi* (Tdk ^ 2) * pai / 4 + Wp=3361195.91
操作状态下螺栓作用环面等效压力 PL209.15MPa
操作状态下垫片接触面压力 PD84.96MPa
注：本部分依据HG/T20582-2011第17 透镜垫密封的高压螺纹法兰的设计和计算编制。
5. 非圆型法兰载荷计算根据标准HG/T20582-2011中12节非圆形法兰的设计和计算的规定，非圆形法兰包括矩形法兰、椭圆形法兰或长圆形法兰。压力容器的旋风分离器中多为矩形法兰，压力容器的非标视镜多为长圆形法兰。
矩形法兰载荷计算 计算单位中航黎明锦西化工机械（集团）有限责任公司
设计条件简图
计算压力pc0.5MPahttps://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2lrmzsFyAqMaGjuUP88VnVvn2Zk6n6VrHIwcyODlYxBbBFtTjv0ic6LbwibFOAdeOmcJqytv1KGVPFg/640?wx_fmt=png
主螺栓螺栓孔直径dB16mm
螺母直径dr21.1mm
螺栓孔数量n 8个
矩形法兰垫片平均密封面的长轴长度Dm1319mm
垫片平均密封面的短轴长度Dm2240mm
法兰内侧的长轴长度Di1310mm
法兰内侧的短轴长度Di2231mm
垫片常数K1 B12.2-1120mm
垫片常数K2 B12.2-124
螺栓温度校正系数K3 B12.2-20.90
当量系数K4 B12.2-31.00
垫片接触面实际宽度b0mm
垫片计算有效宽度be8.44mm
法兰密封范围内的受压面积A76560mm 2
法兰内侧范围内的受压面积Ai71610.00mm 2
当量圆形法兰的垫片平均直径Dme319mm
预紧状态的垫片系数m15.71
操作状态下的垫片系数m21.63
螺
栓螺栓受力 N操作Wp=62587.20
预紧Wm=218764.80
操作状态下螺栓作用环面等效压力 PL52.65MPa
操作状态下垫片作用环面等效压力 PD4.91MPa
预紧状态下螺栓作用环面等效压力 PLY184.02MPa
预紧状态下垫片作用环面等效压力 PDY36.46MPa
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2lrmzsFyAqMaGjuUP88VnVv2ic6NFuxmsB82nicoJgiaHe5JmpAIQia13ibhBBaY4EsONjFGAehgstNp3Q/640?wx_fmt=png图10：非圆型法兰载荷计算界面
6.双锥环密封的筒体端部载荷计算 本程序将GB150-2011标准中的表C.6双锥环的系列结构尺寸表格编入，只要输入设计压力（P≤35MPa）和设备公称直径，程序会自动给出双锥环的系列尺寸。https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2lrmzsFyAqMaGjuUP88VnVvgWYCYHicx7cppao3RxTvqAickn90gORkPtP2qyAg3YGRzn6oqrg2CQDg/640?wx_fmt=png
图11：双锥环密封的筒体端部载荷计算界面https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2lrmzsFyAqMaGjuUP88VnVv8PK3toO4sf4xosaHC9iauUsb96YPiamNMHgtH4ppcCYwXV7ibyPU9aibaw/640?wx_fmt=png图12：GB150-2011中双锥环的系列尺寸
筒体端部双锥环结构计算 计算单位中航黎明锦西化工机械（集团）有限责任公司
设计条件简图
计算压力pc22MPahttps://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2lrmzsFyAqMaGjuUP88VnVvpyz7qbnp7eWgXiawgIkr1p3cQP7LHmnsZyWJicjzC7yEcp1gRTW8dofA/640?wx_fmt=png
主
螺
栓螺栓孔直径dB105mm
螺母直径dr135mm
螺栓孔数量n 24个
双
锥
环
密
封双锥环A66mm摩擦角8.5
双锥环B27mm钢-铜
双锥环C33mm钢-钢
弹性模量E195000MPa钢-铝
双锥环
有效高度49.5mm夹角 30
双锥环比压力y179.3
双锥环内径D1 mm565
双锥环的断面积mm2https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2npjYRvVudNyglHOY5iavdeC6ZdpZ3H1olWTfxyAXFVxMOicncHh1S1uvrhljpgiacrFrXp9RdAZNM3w/640?wx_fmt=png=1624.82
密封面平均直径 mm
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2npjYRvVudNyglHOY5iavdeChKparjaHSrSDVtjKd4z4McAhNml1ngKy6b6e891sLKibvHI3UuhDpoQ/640?wx_fmt=png609.47
内压轴向力 N
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2npjYRvVudNyglHOY5iavdeCtfE9FRuZfIPovAZYnRK79lfIT30CSko6U3bb6dE6JsQ0ejTbjpCaibA/640?wx_fmt=png=6415083.40
锥环自紧轴向分力 N
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2npjYRvVudNyglHOY5iavdeCFSxm4vbSw424sXsJvicZbeIYOOxS7cVYPHG3qicIUX4icFWawNljYyp7Q/640?wx_fmt=png=410468.69
锥环回弹力的轴向分力 N
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2npjYRvVudNyglHOY5iavdeCL8kPZlxL85Oy1d1YJU3lZuATJhicAkbB3S69Wekb71CSahuUwIXhxvQ/640?wx_fmt=png783783.41
螺
栓螺栓受力 N操作
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2npjYRvVudNyglHOY5iavdeCxBfAFFlibgXYpyeB8Xm0ahpYRicExfQFlRv5fiax6JV7hwlAmvV9BVkMA/640?wx_fmt=png7609335.50
预紧
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2npjYRvVudNyglHOY5iavdeCwjjNgoP5GqDv1gJ2zia4FejxEuvhnT0RxvYlUv9dLFl5d6KIQaRRyAA/640?wx_fmt=png 4114949.74
操作状态下螺栓作用环面等效压力 PL56.07MPa
预紧状态下螺栓作用环面等效压力 PLY30.32MPa
7.Ω焊接环的载荷计算（包括卡箍部分的载荷）https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2lrmzsFyAqMaGjuUP88VnVvUyFJvksm7y2wibXcC3tz4o2vU1hlaocsAtae1coFb3oVGAribfPiaVvDg/640?wx_fmt=png
图13：Ω焊接环的载荷计算（包括卡箍部分的载荷）界面8.其他---移动式容器部分的计算（含重力等效压力）
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2lrmzsFyAqMaGjuUP88VnVvdwibyiaUMOU4dPZzIlYWgADIhm3VfhC9Eo07reJw3nQibKk8mrOTn8Tbw/640?wx_fmt=png
图14：其他---移动式容器部分的计算（含重力等效压力）界面
下载方法：
邀请两位朋友，同事，同学关注本公众号后，在公众号中输入关键词“分析载荷软件”，即可获得软件下载地址。
分析设计的载荷计算软件链接：https://pan.baidu.com/s/1UV5Q8ml7_NMoFrWgHgkPyA
提示：本软件为绿色软件，如果出现360报错，请先关闭360后再下载。
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https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/DVnwQibl2L2lgrxQ9ywn9tj0kyUTlVArZOquq7PRQrTWuz6u4bGwaTJzM6ufYrEybQqXXibeFsg6ljYpLNLmvCHw/640?wx_fmt=jpeg
文章来源:https://mp.weixin.qq.com/s/hMZBTjrQ3x7ej-YnKQ6NQQ {:525:}{:534:} 感谢提供。 很高大上。。 谢谢分享yyyyyyyyyy 没有提供提取码 {:525:}{:525:}{:525:} 谢谢楼主分享 很实用的小程序楼主辛苦了，谢谢分享 这个比较的实用啊，谢谢了！ 谢谢分享！！ 这个是设备专业使用的工具吧 软件不错，下载密码在哪里呀，谢谢分享 感谢分享！ 谢谢，分享。。。。。 感谢分享，收藏起来 收藏下载了，好东西 楼主，提取码是多少？~ 感谢楼主分享！ zhangjunhui1988 发表于 2018-10-30 10:22
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