(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211108175.5 (22)申请日 2022.09.13 (71)申请人 一重集团大连工程 技术有限公司 地址 116000 辽宁省大连市经济技 术开发 区东北大街96号 申请人 中国第一重型机 械股份公司 (72)发明人 刘人锋　卢峰　马明奇　余胜麟　 杨晓鸥　于志刚　 (74)专利代理 机构 北京隆源天恒知识产权代理 有限公司 1 1473 专利代理师 徐苏明 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/28(2020.01) G06F 119/08(2020.01)G06F 113/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) G06F 111/04(2020.01) (54)发明名称 一种换热器的管板的分析方法、 装置及存储 介质 (57)摘要 本发明涉及一种换热器的管板的分析方法， 涉及化工机械技术领域， 该方法包括： 获取壳体、 管板和换热管的结构参数； 根据结构参数构建壳 单元模型， 其中壳单元模型为二维轴对称模型； 获取壳体、 管板和换热管的材料参数、 管板的约 束参数、 压力载荷材料参数、 压力载荷和边界条 件， 其中， 边界条件根据换热管的内压和换热管 内流体压降计算获得； 根据壳单元模型、 材料参 数、 约束参数、 压力载荷和边界条件计算得到应 力分布云图， 根据应力分布云图对管板进行分 析。 本发明的有益效果： 提高换热器管板的分析 效率及准确度。 权利要求书2页 说明书8页 附图4页 CN 115408798 A 2022.11.29 CN 115408798 A 1.一种换 热器的管板的分析 方法， 换热器包括壳体、 管板和换 热管， 其特征在于， 包括： 获取所述壳体、 所述管板和所述换 热管的结构参数； 根据所述结构参数构建壳单 元模型， 其中所述壳单 元模型为 二维轴对称模型； 获取所述壳体、 所述管板和所述换热管的材料参数、 所述管板的约束参数、 压力载荷材 料参数、 压力载荷和边界条件， 其中， 所述边界条件根据所述换热管的内压和所述换热管内 流体压降计算获得； 根据所述壳单元模型、 所述材料参数、 所述约束参数、 所述压力载荷和所述边界条件计 算得到应力分布云图， 根据所述应力分布云图对所述管板进行分析。 2.基于权利要求1所述的换 热器的管板的分析 方法， 其特 征在于， 将所述换热管等效为与换热管管束刚度相同的多个具有厚度相同的同心圆筒， 将多孔 的所述管板等效为具有与所述管板等效材 料物性的尺寸相同、 刚度相同的实心板； 所述获取 所述壳体、 所述管板和所述换 热管的结构参数， 包括： 获取所述壳体、 所述实心板和所述同心圆筒的结构参数。 3.基于权利要求2所述的换热器的管板的分析方法， 其特征在于， 所述根据所述结构参 数构建壳单 元模型， 其中所述壳单 元模型为 二维轴对称模型包括： 根据所述结构尺寸构建三维模型； 将所述三维模型沿轴向进行截断， 获得二维横断面； 利用所述二维横断面中所述换热管的总惯性矩和总 截面积计算所述同心圆筒的位置， 根据所述位置将所述换热管替换为所述同心 圆筒， 获得包括所述实心板、 所述同心 圆筒和 所述壳体的二维截面， 根据所述 二维截面获得 所述壳单 元模型。 4.基于权利要求2所述的换热器的管板的分析方法， 其特征在于， 所述获取所述壳体、 所述管板和所述换 热管的材料参数、 所述管板的约束参数、 压力载荷包括： 获取所述壳体、 与 所述换热管对应的所述同心圆筒和与 所述管板对应的所述实心板的 所述材料参数； 获取所述实心板的对称约束参数； 获取与所述换 热管等效的所述压力载荷。 5.基于权利要求4所述的换热器的管板的分析方法， 其特征在于， 所述获取所述实心板 的所述材 料参数包括： 获取所述管板的所述材 料参数； 根据所述管板的所述材 料参数获得 所述实心板的等效弹性模量和等效泊松比； 根据所述 等效弹性模量和所述 等效泊松比获得等效弹性矩阵； 根据所述 等效弹性矩阵获得 所述实心板的所述材 料参数。 6.基于权利要求1所述的换热器的管板的分析方法， 其特征在于， 所述根据所述应力分 布云图对所述管板进行分析包括： 对所述应力分布云图进行 预处理， 获得预处理结果； 根据所述预处 理结果对所述管板进行分析。 7.基于权利要求6所述的换热器的管板的分析方法， 其特征在于， 所述根据所述预处理 结果对所述管板进行分析， 包括： 将所述预处 理结果与预设评价标准进行比较；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115408798 A 2若所述预处 理结果满足所述预设评价标准， 则所述管板合格； 若所述预处理结果不满足所预设评价标准， 则重新获取所述壳体、 所述管板和所述换 热管的结构参数， 根据所述结构参数构建所述壳单 元模型。 8.一种换 热器的管板的分析装置， 其特 征在于， 包括： 获取模块， 所述获取模块用于获取壳体、 管板和换 热管的结构参数； 所述获取模块还用于获取所述壳体、 所述管板和所述换热管的材料参数、 所述管板的 约束参数、 压力载荷和边界条件， 其中， 所述边界条件根据所述换热管内压和管所述换热管 内流体压降计算获得； 构建模块， 所述构建模块用于根据所述结构参数构建壳单元模型， 其中所述壳单元模 型为二维轴对称模型； 计算模块， 所述计算模块用于根据所述壳单元模型、 所述材料参数、 所述约束参数、 所 述压力载荷和所述边界条件计算得到应力分布云图， 根据所述应力分布云图对所述管板进 行分析。 9.一种计算机设备， 其特 征在于， 包括存 储器和处 理器； 所述存储器， 用于存 储计算机程序； 所述处理器， 用于当执行所述计算机程序时， 实现如权利要求1至7任一项所述的换热 器的管板的分析 方法。 10.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 所述存储介质上存储有计算机程序， 当所 述计算机程序被处理器执行时， 实现如权利要求 1至7任一项 所述的换热器的管板的分析方 法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115408798 A 3