筒体的三维实体建模

图1　筒体的实体模型图

滤水器筒体外形为圆筒形，由上筒体和下筒体通过法兰螺栓联接而成，上筒体上焊接出水管道，下筒体上焊接进水管道及检修孔，整个结构通过四条支腿与地脚螺栓相联。从结构和工作原理的分析可知，筒体是一个三维方向均不完全对称的空间连续弹性体，因此不能将结构复杂的筒体简化为轴对称的平面问题进行分析，而宜采用三维实体模型。建立筒体实体模型时，要充分利用三维设计软件集功能强大、技术创新、基于特征的先进的造型技术，快速、精确地建立起筒体的三维实体模型。为了方便以后的有限元分析和对结构的修改，一般建立参数化模型。建模时应尽量使模型与实际结构相一致，同时由于筒体结构非常复杂，零部件多，如果建立完整的计算模型，将会导致计算量很大，因此在建模过程中进行了一定的简化处理。简化的部位主要包括以下几个方面：①略去或简化了一些对计算结果影响不大的零件，如省略了吊耳、铭牌、压力表等零件，简化了零件的倒角等要素；②假定所有焊缝为连续全焊透，且不考虑焊缝处材料特性的变化，认为焊接处的材料特性与相邻结构的材料特性相同；③滤水器工作时，进出水管通过阀门与外面的管道相联，做水压试验时，关闭阀门，在筒体内施加水压，因此，计算时简化为用法兰盖封闭进出水管；④上筒体与下筒体法兰之间，进出水管法兰与法兰盖之间通过螺栓联接，螺栓被施加较大的预紧力，法兰之间的紧密贴合，能够进行力的传递，为了简化计算，将各组法兰假设为一整体。图1为滤水器筒体的三维实体模型图。