宋志驥（溫州市東甌微孔過(guò)濾有限公司,浙江 溫州 325000）

計(jì)算機(jī)輔助工程在化工機(jī)械中的應(yīng)用分析

宋志驥
（溫州市東甌微孔過(guò)濾有限公司,浙江 溫州 325000）

化工機(jī)械的領(lǐng)域中，應(yīng)用計(jì)算機(jī)的輔助工程，能夠有效促進(jìn)化工行業(yè)發(fā)展，提高現(xiàn)代化的化工機(jī)械技術(shù)的水平。本文就計(jì)算機(jī)的輔助工程概念進(jìn)行分析，探討計(jì)算機(jī)的輔助工程在化工機(jī)械中的應(yīng)用，以期促進(jìn)化工行業(yè)的發(fā)展。

計(jì)算機(jī)輔助工程;化工機(jī)械;應(yīng)用

1 前言

在科技化與信息化的新時(shí)代，計(jì)算機(jī)信息技術(shù)已經(jīng)普遍應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)，計(jì)算機(jī)硬件、軟件發(fā)展對(duì)化工機(jī)械技術(shù)進(jìn)展都有著決定性作用，其中表現(xiàn)為計(jì)算機(jī)的傳統(tǒng)輔助設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)的輔助工程。在計(jì)算機(jī)分析手段與技術(shù)不斷加強(qiáng)的前提下，許多設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)過(guò)程中就能預(yù)見各種問(wèn)題。此外，現(xiàn)代化工機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不再因?yàn)閭鹘y(tǒng)設(shè)計(jì)觀念受到束縛，而是追求現(xiàn)代化工藝設(shè)計(jì)的理念，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性、時(shí)效性與安全性的統(tǒng)一。

2 計(jì)算機(jī)的輔助工程概念分析

就計(jì)算機(jī)的輔助工程來(lái)看，其主要是借助計(jì)算的硬件、軟件，分析一些復(fù)雜產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的彈塑性、強(qiáng)度、動(dòng)力的響應(yīng)、剛度與熱傳導(dǎo)等力學(xué)性能，還要分析研究結(jié)構(gòu)優(yōu)化方式。應(yīng)用計(jì)算機(jī)的輔助工程時(shí)，可以把部分綜合性較強(qiáng)、比較復(fù)雜的工程問(wèn)題拆解開，使用多種連續(xù)的變量來(lái)計(jì)算與求解，構(gòu)成一個(gè)方程組，方便計(jì)算。此外，應(yīng)用計(jì)算機(jī)的輔助工程，完成了復(fù)雜計(jì)算與求解向簡(jiǎn)單計(jì)算與求解過(guò)程的轉(zhuǎn)變，在很大程度上提升了問(wèn)題解決的能力。我國(guó)計(jì)算機(jī)的輔助工程發(fā)展歷史比較長(zhǎng)，在工業(yè)發(fā)展過(guò)程中計(jì)算機(jī)的輔助工程有著至關(guān)重要的作用，已經(jīng)成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)中必不可少的工具[1]。

3 國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)的輔助工程發(fā)展的概況

近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)的科學(xué)認(rèn)識(shí)水平與研究水平不斷地提高，化工機(jī)械中漸漸廣泛應(yīng)用計(jì)算機(jī)的輔助工程?；C(jī)械的制造行業(yè)中，ALGOR、NASTRAN、I‐DEAS與ANSYS等軟件得到廣泛應(yīng)用，在很大程度提高了國(guó)內(nèi)化工機(jī)械的設(shè)備設(shè)計(jì)水平。同時(shí)國(guó)內(nèi)相關(guān)行業(yè)人才培養(yǎng)的制度日益完善，但是相關(guān)人員也要充分認(rèn)識(shí)到，目前計(jì)算機(jī)的輔助工程應(yīng)用領(lǐng)域還存存在局限性，且一些相關(guān)輔助的技術(shù)發(fā)展難度比較大，因此，我國(guó)應(yīng)該加強(qiáng)計(jì)算機(jī)輔助工程的學(xué)習(xí)與研究，不斷提高計(jì)算機(jī)的輔助工程應(yīng)用水平與擴(kuò)大計(jì)算機(jī)輔助工程應(yīng)用的板塊。

而在發(fā)達(dá)國(guó)家，對(duì)于計(jì)算機(jī)的輔助技術(shù)應(yīng)用，已經(jīng)具備完善體系，技術(shù)發(fā)展的能力比較好。作為計(jì)算機(jī)的輔助工程進(jìn)步與發(fā)展重要標(biāo)準(zhǔn)的分析軟件，是新時(shí)代計(jì)算機(jī)的輔助技術(shù)發(fā)展與研究過(guò)程中必不可少的部分。在近些年相關(guān)的分析軟件研究和開發(fā)過(guò)程中，分析軟件也不斷的成熟，且擁有數(shù)據(jù)輸出顯示的能力與處理能力，能夠適應(yīng)各種工業(yè)制造、生產(chǎn)與設(shè)計(jì)過(guò)程，在某種意義上，可以有效解決一些復(fù)雜問(wèn)題。

在發(fā)達(dá)國(guó)家工業(yè)生產(chǎn)與制造中，計(jì)算機(jī)的輔助工程技術(shù)應(yīng)用幾近成熟，其實(shí)用性方面也得到保證。充分結(jié)合計(jì)算機(jī)的輔助技術(shù)與各種設(shè)計(jì)軟件，例如：CAM與CAD等，更容易適應(yīng)化工機(jī)械的生產(chǎn)與設(shè)計(jì)，從而滿足各種多變與復(fù)雜的要求。此外，計(jì)算機(jī)的輔助軟件應(yīng)用，在特殊設(shè)計(jì)和制作過(guò)程中，容易滿足這些特殊的工藝規(guī)范設(shè)計(jì)要求，提高實(shí)踐生產(chǎn)的能力，降低生產(chǎn)制造的成本。化工行業(yè)機(jī)械設(shè)備的制造過(guò)程中，輔助軟件在機(jī)械行業(yè)中越來(lái)越重要，通過(guò)應(yīng)用計(jì)算機(jī)的輔助工程，很大程度上提高了化工行業(yè)整體發(fā)展的水平[2]。

4 計(jì)算機(jī)的輔助工程在化工機(jī)械中的應(yīng)用探討

4.1 ALGOR的軟件

ALGOR的軟件是計(jì)算機(jī)的輔助工程仿真模擬軟件，可以提高機(jī)械的設(shè)備規(guī)劃設(shè)計(jì)效果?，F(xiàn)階段計(jì)算機(jī)輔助工程仿真的軟件中，經(jīng)常會(huì)選擇ALGOR的軟件，在分析應(yīng)用輔助軟件中，設(shè)計(jì)人員也比較容易掌握設(shè)備運(yùn)行的情況，并在合理檢驗(yàn)與預(yù)測(cè)設(shè)備運(yùn)行時(shí)，提升整體的設(shè)計(jì)可靠性，減小設(shè)計(jì)的成本。而且ALGOR的軟件應(yīng)用操作過(guò)程比較簡(jiǎn)單，能夠幫助設(shè)計(jì)的人員進(jìn)行測(cè)試與設(shè)計(jì)工作。

4.2 NASTRAN的軟件

當(dāng)下NASTRAN的軟件系統(tǒng)主要應(yīng)用在化工機(jī)械的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，在化工機(jī)械設(shè)備強(qiáng)度、動(dòng)力與剛度計(jì)算和分析時(shí)，通常使用非線性分析與計(jì)算的方式，同時(shí)建立科學(xué)分析的模型，這樣對(duì)一些金屬碰撞、變形、成型與爆炸的研究比較有利。此外，NASTRAN的軟件系統(tǒng)應(yīng)用，可以全方面分析一些部件，充分了解各個(gè)部件壽命，然后使用可視化方式來(lái)顯示和反應(yīng)機(jī)械設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

4.3 I‐DEAS的軟件

I‐DEAS的軟件最早生產(chǎn)于美國(guó)的UGS公司，是目前數(shù)字模型分析軟件中比較常用的軟件，且主要使用模型分析方式，這種方式可以對(duì)整個(gè)化工的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)與預(yù)測(cè)，運(yùn)算能力比較強(qiáng)。I‐DEAS的軟件在航天與汽車制造的領(lǐng)域應(yīng)用比較廣泛，有利于一些復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)和分析。且I‐DEAS 軟件有先進(jìn)結(jié)構(gòu)，熱力方面的分析功能相對(duì)齊全，因此，各個(gè)領(lǐng)域普遍使用這種軟件[3]。

4.4 ANSYS的軟件

計(jì)算機(jī)的輔助工程中分析功能有著重要作用，分析功能也是分析機(jī)械設(shè)備的前提。此外，ANSYS的軟件在數(shù)據(jù)分析方面占有優(yōu)勢(shì)，且能夠把數(shù)據(jù)分析和其他軟件共享，以及共同處理各種數(shù)據(jù)，在很大程度上提高了數(shù)據(jù)的分析能力。特別是在精細(xì)化程度要求提高的新時(shí)代，化工行業(yè)機(jī)械制造過(guò)程中，最大限度的提高數(shù)據(jù)分析精度，靈活運(yùn)算各種復(fù)雜的數(shù)據(jù)，逐漸成為現(xiàn)階段設(shè)計(jì)生產(chǎn)中的關(guān)鍵部分，也是今后ANSYS的軟件發(fā)展必然方向。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，計(jì)算機(jī)的輔助工程逐漸深入化工機(jī)械設(shè)備制造的過(guò)程中，且現(xiàn)代化社會(huì)技術(shù)的發(fā)展逐漸消融了國(guó)與國(guó)之間技術(shù)的障礙。同時(shí)隨著經(jīng)濟(jì)全球化與經(jīng)濟(jì)一體化的不斷發(fā)展，對(duì)于化工行業(yè)設(shè)備制造發(fā)展能力也提出較高要求。因此，我國(guó)化工園想要取得進(jìn)一步發(fā)展，就要探索快速拼接的便攜式桁架橋技術(shù)，使得計(jì)算機(jī)的輔助軟件與化工機(jī)械實(shí)際應(yīng)用相符合。

[1]石勇.計(jì)算機(jī)輔助工程在化工機(jī)械中的應(yīng)用[J].機(jī)械管理開發(fā),2014,23(04):88-92.

[2]曲春航.計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）技術(shù)的應(yīng)用及其展望[J].電腦知識(shí)與技術(shù),2013,45(35):8105-8106.

[3]孫曜.計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）在我國(guó)應(yīng)用的現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)[J].中國(guó)化工貿(mào)易,2014,24(25):106.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.064