ANSYS多物理耦合場有限元分析

ANSYS多物理耦合場有限元分析<<航空工程先進數(shù)值計算技術(shù)>>ANSYS多物理耦合場有限元分析結(jié)構(gòu)-熱耦合分析流體-固體耦合分析ANSYS中的典型物理量(國際單位制)溫度熱流量熱傳導(dǎo)率密度比熱對流換熱系數(shù)熱流溫度梯度內(nèi)部熱生成DegreesC(orK)WattsWatts/(meter.degreeC)kilogram/(meter3)(Watt.sec)/(kilogram.degreeC)Watt/(meter2.degreeC)Watt/(meter2)degreeC/meterWatt/(meter3)ANSYS熱分析熱傳遞的類型熱傳遞有三種基本類型:傳導(dǎo)-兩個良好接觸的物體之間或一個物體內(nèi)部不同部分之間由于溫度梯度引起的能量交換。對流-在物體和周圍流體之間發(fā)生的熱交換。輻射-一個物體或兩個物體之間通過電磁波進行的能量交換。在絕大多數(shù)情況下，分析的熱傳導(dǎo)問題都帶有對流和/或輻射邊界條件。ANSYS熱分析傳導(dǎo)引起的熱通量流由傳導(dǎo)的傅立葉定律決定：負號表示熱量沿梯度的反向流動(例如,熱量從熱的部分流向冷的部分).傳導(dǎo)Tnq*dTdnANSYS熱分析對流對流引起的熱通量由冷卻牛頓定律得出:對流一般作為面邊界條件施加TsTBANSYS熱分析熱力學(xué)第一定律能量守恒要求系統(tǒng)的能量改變與系統(tǒng)邊界處傳遞的熱和功數(shù)值相等。能量守恒在一個微小的時間增量下可以表示為方程形式將其應(yīng)用到一個微元體上，就可以得到熱傳導(dǎo)的控制微分方程。ANSYS熱分析單元類型下表顯示通常使用的熱單元類型。節(jié)點自由度是：TEMP。常用的熱單元類型材料特性至少需要Kxx—

穩(wěn)態(tài)分析熱傳導(dǎo)系數(shù)。如果是瞬態(tài)分析，則需要比熱(C)。優(yōu)先設(shè)置為“thermal”（熱分析），在GUI方式中只顯示熱材料特性。實常數(shù)主要用于殼和線單元。熱分析有限元模型ANSYS熱分析穩(wěn)態(tài)熱傳遞

如果熱量流動不隨時間變化的話，熱傳遞就稱為是穩(wěn)態(tài)的。由于熱量流動不隨時間變化,系統(tǒng)的溫度和熱載荷也都不隨時間變化。由熱力學(xué)第一定律，穩(wěn)態(tài)熱平衡可以表示為:輸入能量—輸出能量=0ANSYS熱分析穩(wěn)態(tài)熱傳遞控制方程

對于穩(wěn)態(tài)熱傳遞，表示熱平衡的微分方程為:相應(yīng)的節(jié)點處的有限元平衡方程為:ANSYS熱分析熱載荷和邊界條件的類型溫度自由度約束，將確定的溫度施加到模型的特定區(qū)域。均勻溫度可以施加到?jīng)]有溫度約束的所有節(jié)點上。可以在穩(wěn)態(tài)或瞬態(tài)分析的第一個子步對所有節(jié)點施加初始溫度而非約束。它也可以在非線性分析中用于估計隨溫度變化材料特性的初值。熱流率是集中節(jié)點載荷。正的熱流率表示熱量流入模型。熱流率同樣可以施加在關(guān)鍵點上。此載荷通常用于不能施加對流和熱通量的情況下。施加該載荷到熱傳導(dǎo)率相差很大的區(qū)域上時應(yīng)注意。ANSYS熱分析熱載荷和邊界條件的類型對流施加在模型外表面上的面載荷，模擬模型表面與周圍流體之間的熱量交換。熱通量(熱流密度)

同樣是面載荷。當通過面的熱流率已知的情況下使用。正的熱流密度值表示熱量流入模型。熱生成率

作為體載荷施加，代表體內(nèi)生成的熱，單位是單位體積內(nèi)的熱流率。ANSYS熱分析熱載荷和邊界條件的類型ANSYS熱載荷分為四大類:1.DOF約束-指定的DOF(溫度)數(shù)值2.集中載荷-施加在點上的集中載荷(熱流)3.面載荷-在面上的分布載荷(對流、熱流密度)4.體載荷-體積或場載荷（熱生成）ANSYS熱分析熱載荷和邊界條件注意事項在ANSYS中,沒有施加載荷的邊界作為完全絕熱處理。通過施加絕熱邊界條件（缺省條件）得到對稱邊界條件。如果模型某一區(qū)域的溫度已知，就可以固定為該數(shù)值。反作用熱流率只在固定了溫度自由度時才具有。熱載荷和邊界條件的類型ANSYS熱分析何為瞬態(tài)分析?由于受隨時間變化的載荷和邊界條件,如果需要知道系統(tǒng)隨時間的響應(yīng)，就需要進行瞬態(tài)分析

。熱能存儲效應(yīng)在穩(wěn)態(tài)分析中忽略，在此要考慮進去。時間，在穩(wěn)態(tài)分析中只用于計數(shù)，現(xiàn)在有了確定的物理含義。涉及到相變的分析總是瞬態(tài)分析。時變載荷時變響應(yīng)ANSYS熱分析除了導(dǎo)熱系數(shù)(k),還要定義密度(r)和比熱(c)。穩(wěn)態(tài)分析和瞬態(tài)分析對明顯的區(qū)別在于加載和求解過程。*MASS71熱質(zhì)量單元比較特殊，它能夠存貯熱能單不能傳導(dǎo)熱能。因此，本單元不需要熱傳導(dǎo)系數(shù)。瞬態(tài)分析前處理考慮因素ANSYS熱分析控制方程回憶線性系統(tǒng)熱分析的控制方程矩陣形式。熱存儲項的計入將靜態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)樗矐B(tài)系統(tǒng):在瞬態(tài)分析中，載荷隨時間變化......或,對于非線性瞬態(tài)分析,時間

和

溫度:熱存儲項=(比熱矩陣)x(時間對溫度的微分)ANSYS熱分析選擇合理的時間步很重要，它影響求解的精度和收斂性。如果時間步長

太小,對于有中間節(jié)點的單元會形成不切實際的振蕩，造成溫度結(jié)果不真實。時間步大小建議TtDt如果時間步長太大,就不能得到足夠的溫度梯度。一種方法是先指定一個相對較保守的初始時間步長，然后使用自動時間步長按需要增加時間步。下面說明使用自動時間步長大致估計初始時間步長的方法。ANSYS熱分析在瞬態(tài)熱分析中大致估計初始時間步長，可以使用Biot和Fourier數(shù)。Biot

數(shù)是無量綱的對流和傳導(dǎo)熱阻的比率:其中Dx是名義單元寬度,h是平均對流換熱系數(shù)，K

是平均導(dǎo)熱系數(shù)。Fourier數(shù)是無量綱的時間(Dt/t),對于寬度為Dx

的單元它量化了熱傳導(dǎo)與熱存儲的相對比率:其中r

和c

是平均的密度和比熱。時間步大小說明(續(xù))ANSYS熱分析如果Bi<1:可以將Fourier數(shù)設(shè)為常數(shù)并求解

Dt來預(yù)測時間步長:項

a表示熱耗散。比較大的a

數(shù)值表示材料容易導(dǎo)熱而不容易儲存熱能。如果Bi>1:時間步長可以用Fourier和Biot數(shù)的乘積預(yù)測:

求解Dt

得到: (Again,where0.1b

0.5)時間步長的預(yù)測精度隨單元寬度的取值，材料特性的平均方法和比例因子b而變化。時間步大小說明(續(xù))ANSYS熱分析進行瞬態(tài)分析ANSYS缺省情況下是穩(wěn)態(tài)分析。使用下列求解菜單指定要進行瞬態(tài)分析:“FULL”是瞬態(tài)熱分析唯一可以使用的選項。7.用戶要輸入求解選項，并不是只對熱分析有效(如求解器，N-R選項等)143256ANSYS熱分析初始條件初始條件必須對模型的每個溫度自由度定義，使得時間積分過程得以開始。施加在有溫度約束的節(jié)點上的初始條件被忽略。根據(jù)初始溫度域的性質(zhì)，初始條件可以用以下方法之一指定:注:如果沒有指定初始溫度，初始DOF數(shù)值為0。ANSYS熱分析均勻初始溫度如果整個模型的初始溫度為均勻且非0，使用下列菜單指定:1234ANSYS熱分析非均勻的初始溫度如果模型的初始溫度分布已知但不均勻，使用這些菜單將初始條件施加在特定節(jié)點上:4.用圖形選取或輸入點號的方法確定要建立初始溫度的節(jié)點。5.單擊OK.

注:當手動或借助于輸入文件輸入IC命令時，可以使用節(jié)點組元名來區(qū)分節(jié)點。12354ANSYS熱分析非均勻初始溫度(續(xù))注:沒有定義DOF初始溫度的節(jié)點其初始溫度缺省為TUNIF命令指定的均勻數(shù)值。6.選擇

DOF標記“TEMP”。7.指定初始溫度數(shù)值。8.完成后單擊OK。單擊APPLY重復(fù)操作，將初始溫度指定到其它節(jié)點上。678ANSYS熱分析由穩(wěn)態(tài)分析得到的初始溫度(續(xù))當模型中的初始溫度分布是不均勻且未知的，單載荷步的穩(wěn)態(tài)熱分析可以用來確定瞬態(tài)分析前的初始溫度。要這樣做，按照下列步驟:1.穩(wěn)態(tài)第一載荷步:進入求解器，使用穩(wěn)態(tài)分析類型。施加穩(wěn)態(tài)初始載荷和邊界條件。為了方便，指定一個很小的結(jié)束時間(如1E-3秒)。避免使用非常小的時間數(shù)值(~1E-10)因為可能形成數(shù)值錯誤。指定其它所需的控制或設(shè)置(如非線性控制)。求解當前載荷步。ANSYS熱分析施加瞬態(tài)分析控制和設(shè)置。求解之前,打開時間積分:求解當前瞬態(tài)載荷步。求解后續(xù)載荷步。時間積分效果保持打開直到在后面的載荷步中關(guān)閉為止。由穩(wěn)態(tài)分析得到的初始溫度(續(xù))2.后續(xù)載荷步為瞬態(tài):在第二個載荷步中，根據(jù)第一個載荷步施加載荷和邊界條件。記住刪除第一個載荷步中多余的載荷。1234ANSYS熱分析打開/關(guān)閉時間積分效果象剛剛說明的那樣,穩(wěn)態(tài)分析可以迅速的變?yōu)樗矐B(tài)分析，只要簡單的在后續(xù)載荷步中將時間積分效果打開。同樣，瞬態(tài)分析可以變成穩(wěn)態(tài)分析，只要簡單的在后續(xù)載荷步中將時間積分效果關(guān)閉。結(jié)論:從求解方法來說，瞬態(tài)分析和穩(wěn)態(tài)分析的差別就在于時間積分。ANTYPE,TRANS+TIMINT,OFFANTYPE,STATICANTYPE,STATIC+TIMINT,ONANTYPE,TRANSANSYS熱分析另外的時間積分例子在本例中，不是在分析的開始關(guān)閉時間積分效果來建立初始條件，而是在分析的結(jié)束關(guān)閉時間積分來“加速”瞬態(tài)。通常，分析的目標將將瞬態(tài)熱現(xiàn)象中最嚴重的溫度梯度定量。這些梯度通常在瞬態(tài)的初始階段發(fā)生,并在系統(tǒng)進入穩(wěn)態(tài)時隨時間衰減。當系統(tǒng)響應(yīng)穩(wěn)定后，后面的結(jié)果就沒有意義了，分析可以簡單的結(jié)束或如果穩(wěn)態(tài)溫度場也需要得到，就在最后載荷步關(guān)閉時間積分效果。注意改變到穩(wěn)態(tài)邊界時的突變。最后一個載荷步的終止時間可以是任意的,但必須比前面的瞬態(tài)載荷步時間數(shù)值要大。ANSYS熱分析打開控制打開控制用于在當瞬態(tài)熱分析接近穩(wěn)態(tài)時讓自動時間步“打開”(增加)時間步長。在缺省情況下，如果連續(xù)3個子步間的最大溫度變化都小于0.1個溫度單位，那么時間步長將迅速增加以提高效率。這個控制只能在求解控制中實現(xiàn)。用這些菜單改變設(shè)置:3.指定溫度。4.指定門檻值。5.指定子步數(shù)。6.單擊OK。123456ANSYS熱分析階躍還是漸變?要準確模擬系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)，載荷必須以正確的幅值，在正確的時間和正確的速率施加?；貞浺幌螺d荷在載荷步中相對時間可以是階躍的或漸變的:ANSYS缺省是漸變加載的。漸變加載可以提高瞬態(tài)求解的適應(yīng)性，如果有非線性時可以提高收斂性。參考第4章學(xué)習(xí)ANSYS如何處理漸變載荷。ANSYS熱分析階躍還是漸變?(續(xù))要模擬階躍載荷，將載荷在很短的時間內(nèi)漸變施加到全值，然后在后續(xù)載荷步中保持不變。問題:對茶壺進行瞬態(tài)熱分析。在底上施加熱流模擬爐子的加熱。熱流載荷應(yīng)該是階躍的還是漸變的如果...1.茶壺在一個剛?cè)贾臓t子上2.茶壺載一個已經(jīng)很熱的爐子上ANSYS熱分析什么是耦合場分析?

耦合場分析考慮兩個或兩個以上的物理場之間的相互作用。這種分析包括直接和間接耦合分析。當進行直接耦合時,多個物理場（如熱—電）的自由度同時進行計算。這稱為直接方法，適用于多個物理場各自的響應(yīng)互相依賴的情況。由于平衡狀態(tài)要滿足多個準則才能取得，直接耦合分析往往是非線性的。每個結(jié)點上的自由度越多，矩陣方程就越龐大，耗費的機時也越多。下表列出了ANSYS中可以用作直接耦合分析的單元類型。不是所有單元都有溫度自由度。結(jié)構(gòu)-熱耦合分析什么是耦合場分析?(續(xù))間接耦合分析是以特定的順序求解單個物理場的模型。前一個分析的結(jié)果作為后續(xù)分析的邊界條件施加。有時也稱之為序貫耦合分析。本分析方法主要用于物理場之間單向的耦合關(guān)系。例如，一個場的響應(yīng)（如熱）將顯著影響到另一個物理場（如結(jié)構(gòu)）的響應(yīng)，反之不成立。本方法一般來說比直接耦合方法效率高，而且不需要特殊的單元類型。本章中我們只討論涉及熱的耦合現(xiàn)象。請注意并非所有ANSYS產(chǎn)品都支持所有耦合單元類型和分析選項。例如，ANSYS/Thermal產(chǎn)品只提供熱—電直接耦合。詳細說明參見Coupled-FieldAnalysisGuide。結(jié)構(gòu)-熱耦合分析直接方法-例題在第七章對流部分中，介紹了FLUID66和FLUID116熱—流單元。該單元具有熱和壓力自由度，因此是直接耦合場單元。ANSYS有一些其他的耦合單元，具有結(jié)構(gòu)，熱，電，磁等自由度。絕大多數(shù)的實際問題只涉及到少數(shù)幾個物理場的耦合。這里提供了幾個涉及到熱現(xiàn)象的直接耦合場分析。熱—結(jié)構(gòu):熱軋鋁板鋁板的溫度將影響材料彈塑性特性和熱應(yīng)變。機械和熱載荷使得板產(chǎn)生大應(yīng)變。新的熱分析必須計入形狀改變。結(jié)構(gòu)-熱耦合分析直接方法-例題(續(xù))熱-電磁場:鋼芯的熱傳遞傳導(dǎo)線圈在鋼芯周圍產(chǎn)生電磁場。該區(qū)域的交變電流在鋼芯內(nèi)產(chǎn)生焦耳熱。鋼芯在熱作用下產(chǎn)生高溫，由于溫度變化梯度很大，因此必須考慮鋼芯材料特性隨溫度的變化。而且，磁場變化的強度和方向都會改變。象這種電磁場諧波分析，只要得出磁向量勢{A}，就能計算出電流密度向量{J}。它用來計算下式中的焦耳熱:結(jié)構(gòu)-熱耦合分析直接方法-前處理在直接耦合場分析的前處理中要記住以下方面:使用耦合場單元的自由度序列應(yīng)該符合需要的耦合場要求。模型中不需要耦合的部分應(yīng)使用普通單元。仔細研究每種單元類型的單元選項，材料特性合實常數(shù)。耦合場單元相對來說有更多的限制(如,PLANE13不允許熱質(zhì)量交換而PLANE55單元可以,SOLID5不允許塑性和蠕變而SOLID45可以)。不同場之間使用統(tǒng)一的單位制。例如，在熱-電分析中，如果電瓦單位使用瓦(焦耳/秒)，熱單位就不能使用Btu/s。由于需要迭代計算，熱耦合場單元不能使用子結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)-熱耦合分析直接方法-加載,求解,后處理在直接方法的加載，求解，后處理中注意以下方面：如果對帶有溫度自由度的耦合場單元選擇瞬態(tài)分析類型的話：瞬態(tài)溫度效果可以在所有耦合場單元中使用。瞬態(tài)電效果(電容，電感)不能包括在熱-電分析中(除非只是TEMP和VOLT自由度被激活)。帶有磁向量勢自由度的耦合場單元可以用來對瞬態(tài)磁場問題建模(如,SOLID62).帶有標量勢自由度的單元只能模擬靜態(tài)現(xiàn)象(SOLID5)。學(xué)習(xí)每種單元的自由度和允許的載荷。耦合場單元允許的相同位置(節(jié)點,單元面等)施加多種類型的載荷(D,F,SF,BF)。耦合場分析可以使高度非線性的?？紤]使用Predictor和LineSearch功能改善收斂性?？紤]使用Multi-Plots功能將不同場的結(jié)果同時輸出到多個窗口中。結(jié)構(gòu)-熱耦合分析間接方法間接方法用于求解間接耦合場問題。它需要連續(xù)進行兩個單場的分析(而不是同時)，第一種分析的結(jié)果作為第二種分析的載荷。如:熱結(jié)構(gòu)熱結(jié)構(gòu)許多問題需要熱到結(jié)構(gòu)的耦合(溫度引起的熱膨脹)但反之不可

結(jié)構(gòu)到熱耦合是可以忽略的(小的應(yīng)變將不對初始的熱分析結(jié)果產(chǎn)生影響)在實用問題中，這種方法比直接耦合要方便一些，因為分析使用的是單場單元，不用進行多次迭代計算。結(jié)構(gòu)-熱耦合分析間接方法-例題葉片和盤中的溫度會產(chǎn)生熱膨脹應(yīng)變。這會顯著影響應(yīng)力狀態(tài)。由于應(yīng)變較小，而且接觸區(qū)域是平面對平面的，因此溫度解不用更新。DiskSectorAirfoilPlatformRoot下面是有關(guān)熱現(xiàn)象的一些可以使用間接耦合方法進行分析的例子:熱-結(jié)構(gòu): 透平機葉片部件分析這種分析又叫做熱應(yīng)力分析。這合非常典型的分析類型將在后面有更加詳細的描述。結(jié)構(gòu)-熱耦合分析間接方法-例題(續(xù))熱-電: 嵌于玻璃盤的電熱器嵌于玻璃盤的電熱器中有電流。這使得電線中有焦耳熱產(chǎn)生。

由于熱效應(yīng)，電線和盤中溫度增加。由于系統(tǒng)的溫度變化不大，熱引起的電阻變化被忽略。因此，電流也是不變的。當電壓{V}求解后，可以用于下式中求解焦耳熱:+V-結(jié)構(gòu)-熱耦合分析間接方法-過程在ANSYS中由兩個基本方法進行序貫耦合場分析。它們主要區(qū)別在于每個場的特性是如何表示的:物理環(huán)境方法-單獨的數(shù)據(jù)庫文件在所有場中使用。用多個物理環(huán)境文件來表示每個場的特性。手工方法-多個數(shù)據(jù)庫被建立和存儲，每次研究一種場。每個場的數(shù)據(jù)都存儲在數(shù)據(jù)庫中。在下面我們將對每種方法和其優(yōu)點加以討論。結(jié)構(gòu)-熱耦合分析物理環(huán)境為了自動進行序貫耦合場分析，ANSYS允許用戶在一個模型中定義多個物理環(huán)境。一個物理環(huán)境代表模型在一個場中的行為特性。物理環(huán)境文件是ASCII碼文件，包括以下內(nèi)容:單元類型和選項節(jié)點和單元坐標系耦合和約束方程分析和載荷步選項載荷和邊界條件GUI界面和標題在建立帶有物理環(huán)境的模型時，要選擇相容于所有物理場的單元類型。例如，8節(jié)點的熱塊單元與8節(jié)點的結(jié)構(gòu)塊單元相容，而不與10節(jié)點結(jié)構(gòu)單元相容:yesno在使用降階單元形狀時要注意。具有相同基本形狀的單元不一定支持該種單元的降階模式。結(jié)構(gòu)-熱耦合分析物理環(huán)境(續(xù))除了相似的單元階次(形函數(shù)階次)和形狀，絕大多數(shù)單元需要相似的單元選項(如平面2-D單元的軸對稱)以滿足相容性。但是，許多載荷類型不需要環(huán)境之間完全相容。例如，8節(jié)點熱體單元可以用來給20節(jié)點結(jié)構(gòu)塊單元提供溫度。許多單元需要特殊單選項設(shè)置來與不同階次的單元相容。單元屬性號碼(MAT,REAL,TYPE)在環(huán)境之間號碼必須連續(xù)。對于在某種特殊物理環(huán)境中不參與分析的區(qū)域使用空單元類型(type#zero)來劃分

(如，在電磁場分析中需要對物體周圍單空氣建模而熱和結(jié)構(gòu)分析中不用)。結(jié)構(gòu)-熱耦合分析同時，確認網(wǎng)格劃分的密度在所有物理環(huán)境中都能得到可以接收的結(jié)果。如：物理環(huán)境方法允許載一個模型中定義最多9種物理環(huán)境。這種方法當考慮多于兩個場的相互作用時或不能在每個環(huán)境中使用不同的數(shù)據(jù)庫文件的情況下比較適用。要得到關(guān)于間接問題的物理環(huán)境方法，可以參考《耦合場分析指南》的第二章。物理環(huán)境(續(xù))這種劃分方法在熱分析中可以得到滿意的溫度分布，但......這樣的網(wǎng)格密度在結(jié)構(gòu)分析中才能得到準確的結(jié)果。結(jié)構(gòu)-熱耦合分析熱-應(yīng)力分析在本章的后面部分，我們考慮一種最常見的間接耦合分析；熱-應(yīng)力分析。熱-應(yīng)力分析是間接問題，因為熱分析得到的溫度對結(jié)構(gòu)分析的應(yīng)變和應(yīng)力有顯著的影響，但結(jié)構(gòu)的響應(yīng)對熱分析結(jié)果沒有很大的影響。因為熱-應(yīng)力分析只涉及到兩個場之間的連續(xù)作用，我們可以使用手工方法(MM)進行順序耦合而不必使用相對復(fù)雜的物理環(huán)境方法

(PEM)。這里是手工方法的幾個優(yōu)點和缺點:優(yōu)點:在建立熱和結(jié)構(gòu)模型時有較少的限制。例如，屬性號碼和網(wǎng)格劃分在熱和結(jié)構(gòu)中可以不同。PEM需要所有的模型都是一致的。MM方法是簡單而且適應(yīng)性強的，ANSYS和用戶都對它進行了多年的檢驗。缺點:用戶必須建立熱和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫和結(jié)果文件。這與單獨模型的PEM方法對比，需要占用較多的存儲空間。MM如果再考慮其它場時會比較麻煩。結(jié)構(gòu)-熱耦合分析基本過程在熱-應(yīng)力分析中，由溫度求解得到的節(jié)點溫度

將在結(jié)構(gòu)分析中用作體載荷。當在順序求解使用手工方法時將熱節(jié)點溫度施加到結(jié)構(gòu)單元上有兩種選項。選擇的原則在于結(jié)構(gòu)模型和熱模型是否有相似的網(wǎng)格劃分:

如果熱和結(jié)構(gòu)的單元有相同

的節(jié)點號碼...1熱模型自動轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)模型，使用ETCHG命令(見相應(yīng)單元表格)。溫度可以直接從熱分析結(jié)果文件讀出并使用LDREAD

命令施加到結(jié)構(gòu)模型上。結(jié)構(gòu)-熱耦合分析基本過程(續(xù)) 如果熱和結(jié)構(gòu)模型的網(wǎng)格有不同

的節(jié)點號碼...結(jié)構(gòu)單元與熱模型網(wǎng)格劃分不同，為了得到更好的結(jié)構(gòu)結(jié)果。結(jié)構(gòu)體載荷是從熱分析中映射過來。這需要一個較復(fù)雜的過程，使用BFINT

命令對熱結(jié)果插值(不能使用物理環(huán)境)。

下面對比一下使用相同或不同網(wǎng)格的區(qū)別。2結(jié)構(gòu)-熱耦合分析熱-應(yīng)力分析流程圖相同網(wǎng)格?5A.將熱模型轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)模型(ETCHG)5a.清除熱網(wǎng)格并建立結(jié)構(gòu)網(wǎng)格Yes

(Option1)No

(Option2)5B.讀入熱載荷(LDREAD)5b.寫節(jié)點文件(NWRITE)并存儲結(jié)構(gòu)文件5c.讀入熱模型并進行溫度插值

(BFINT)5d.讀入結(jié)構(gòu)模型并讀入體載荷文件(/INPUT)6.指定分析類型，分析選項和載荷步選項7.指定參考溫度并施加其它結(jié)構(gòu)載荷8.存儲并求解9.后處理結(jié)束

1.建立，加載，求解熱模型2.后處理確定要傳到結(jié)構(gòu)的溫度3.設(shè)置GUI過濾，改變工作文件名并刪除熱載荷，

CEs,CPs4.定義結(jié)構(gòu)材料特性開始

結(jié)構(gòu)-熱耦合分析流程細節(jié)1. 建立熱模型并進行瞬態(tài)或穩(wěn)態(tài)熱分析，得到節(jié)點上的溫度。2. 查看熱結(jié)果并確定大溫度梯度的時間點(或載荷步/子步)。3a.將GUI過濾設(shè)置為“Structural”和“Thermal”。3b. 改變工作文件名。213b下面是熱-應(yīng)力分析的每步細節(jié)。3a結(jié)構(gòu)-熱耦合分析流程細節(jié)(續(xù))3c.刪除所有熱載荷3d.刪除耦合序列和約束方程3d3c結(jié)構(gòu)-熱耦合分析流程細節(jié)(續(xù))4.定義結(jié)構(gòu)材料特性，包括熱膨脹系數(shù)(ALPX)。4非線性材料特性如塑性和蠕變在數(shù)據(jù)表格下定義結(jié)構(gòu)-熱耦合分析流程細節(jié)(續(xù))下面兩頁(步驟5A和5B)假設(shè)熱網(wǎng)格在結(jié)構(gòu)中同樣使用

(選項1).

5A.改變單元類型，從熱到結(jié)構(gòu)(ETCHG命令):檢查實常數(shù)和單元選項是否正確。5AResetsoptionsRetainsoptions結(jié)構(gòu)-熱耦合分析流程細節(jié)(續(xù))5B.從熱分析中施加溫度體載荷(LDREAD命令):9.Solvecurrentloadstep5B確定溫度結(jié)果文件確定結(jié)果的時間和子步結(jié)構(gòu)-熱耦合分析流程細節(jié)(續(xù))下面六頁(步驟5a-5d)假設(shè)熱網(wǎng)格不在結(jié)構(gòu)模型中使用(選項2)。5a. 清除熱網(wǎng)格...

刪除熱單元類型并定義結(jié)構(gòu)單元類型...

改變網(wǎng)格控制并劃分結(jié)構(gòu)模型。結(jié)構(gòu)-熱耦合分析流程細節(jié)(續(xù))5b. 選擇溫度體載荷的所有節(jié)點并寫入節(jié)點文件。5b指定節(jié)點文件名結(jié)構(gòu)-熱耦合分析流程細節(jié)(續(xù))5c. 存儲結(jié)構(gòu)模型，將工作文件名改為熱工作文件名，讀入熱數(shù)據(jù)庫...

進入通用后處理器...

結(jié)構(gòu)-熱耦合分析流程細節(jié)(續(xù))讀入需要的結(jié)果序列，并...

進行體載荷插值:節(jié)點文件名寫出的載荷文件名用于寫多個載荷文件使用體-體結(jié)構(gòu)-熱耦合分析 有些情況下熱網(wǎng)格和結(jié)構(gòu)網(wǎng)格并不完全一致。這時，ANSYS對超過熱模型的結(jié)構(gòu)模型節(jié)點進行體載荷插值。

缺省的判斷準則是看插值的結(jié)構(gòu)節(jié)點到熱單元邊界的距離是否小于單元邊長的0.5倍。一個在5.4版沒有寫入手冊的特性允許用戶控制該公差數(shù)值：

本命令沒有GUI路徑。因此，命令只能在輸入窗口中手工輸入。BFINT,Fname1,Ext1,Dir1,Fname2,Ext2,Dir2,KPOS,Clab,KSHS使用BFINT插值,

EXTOL例如:如果結(jié)構(gòu)網(wǎng)格包括在熱模型中不存在的圓角時，許多節(jié)點將落在熱模型的外面。如果圓角足夠大而且熱模型足夠細致，圓角區(qū)域的載荷將不能寫出。Usingthedefaulttolerance,thesetwonodeswouldnotbeassignedaload熱網(wǎng)格結(jié)構(gòu)網(wǎng)格邊界結(jié)構(gòu)-熱耦合分析流程細節(jié)(續(xù))5d.退出通用后處理器，將工作文件名改為結(jié)構(gòu)工作文件名，讀入結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫...

進入求解器...

讀入載荷文件施加溫度載荷:結(jié)構(gòu)-熱耦合分析流程細節(jié)(續(xù))6a. 定義結(jié)構(gòu)分析類型

(缺省為靜態(tài))6b. 指定分析選項(如求解器選項)6c. 指定載荷步選項

(如，輸出控制)6a6b6c結(jié)構(gòu)-熱耦合分析流程細節(jié)(續(xù))7a. 設(shè)置求解熱膨脹時自由應(yīng)變參考溫度(TREF):7結(jié)構(gòu)-熱耦合分析流程細節(jié)(續(xù))7b. 施加其它結(jié)構(gòu)載荷。8. 存儲模型并求解當前載荷步。7b989.結(jié)果后處理:結(jié)構(gòu)-熱耦合分析ANSYS流-固耦合分析ANSYS流-固耦合分析ANSYS流-固耦合分析ANSYS流-固耦合分析ANSYS流-固耦合分析ANSYS流-固耦合分析ANSYS流-固耦合分析問題概述在這個教程中，運用一個簡單的擺動板例題來解釋怎樣建立以及模擬流體－結(jié)構(gòu)相互作用的問題。其中流體模擬在ANSYSCFX求解器中運行，而用ANSYS軟件包中的FEA來模擬固體問題。模擬流固相互作用的整個過程中需要兩個求解器的耦合運行，ANSYS－MultiField求解器提供了耦合求解的平臺。ANSYS流-固耦合分析示例模擬中固體問題的描述開始模擬運行ANSYSWorkbench點擊EmptyProject將出現(xiàn)Project界面，在此界面中有一個一個未存儲的Project選擇File>Save把目錄設(shè)在你的工作目錄，文件名設(shè)為OscillatingPlate點擊Save在Project界面左邊工作面板的LinktoGeometryFile下，點擊Browse，打開所提供的OscillatingPlate.agdb文件確認OscillatingPlate.agdb被選（高亮顯示），點擊NewsimulationANSYS流-固耦合分析示例模擬中固體問題的描述建立固體材料當模擬界面展開，在模擬界面左邊的目錄樹中展開Geometry選擇Solid，在底下Details窗口中，選擇Material緊連材料名StructuralSteel，用鼠標選擇NewMaterial當EngineeringData窗口出現(xiàn)，鼠標右擊NewMaterial，并重命名為Plate設(shè)置Young’sModulus（楊氏模量）為2.5e06[Pa]，Poisson’sRatio（泊松比）為0.35，Density（密度）為2550[kgm^-3]點擊位于Workbench界面上方的Simulation以回到模擬界面ANSYS流-固耦合分析示例模擬中固體問題的描述基本分析設(shè)置從工具欄選擇NewAnalysis>TransientStress選擇AnalysisSettings，在Details窗口，設(shè)置AutoTimeStepping為off設(shè)置TimeStep為0.1[s]在整個窗口底邊靠右的TabularData面板，設(shè)置EndTime為5.0ANSYS流-固耦合分析示例模擬中固體問題的描述—加入載荷

固定支撐：為確保薄板的底部固定于平板，需要設(shè)置固定支撐條件。右擊目錄樹中TransientStress，在快捷菜單中選擇Insert>FixedSupport用旋轉(zhuǎn)鍵旋轉(zhuǎn)幾何模型，以便可以看見模型底面（low-y），然后選擇并點擊底面（low-y）在Details窗口，選擇Geometry，然后點擊NoSelection使Apply按鈕出現(xiàn)（如果需要）。點擊Apply以設(shè)置固支。ANSYS流-固耦合分析示例流固界面右擊目錄樹中TransientStress，在快捷菜單中選擇Insert>FluidSolidInterface用旋轉(zhuǎn)鍵旋轉(zhuǎn)幾何模型，以便可以方便的通過鈕在流固界面上選擇三個面（low-x,high-yandhigh-xfaces），注意這樣會自動生成1個流固界面。ANSYS流-固耦合分析示例壓力加載右擊目錄樹中TransientStress，在快捷菜單中選擇Insert>Pressure在Geometry中選擇low-x面在Details窗口，選擇Magnitude，用出現(xiàn)的箭頭選擇Tabular（Time）在整個視窗的右底邊TabularData面板，在表中相對應(yīng)于時間為0[s]設(shè)置壓力為100[pa]表中需要繼續(xù)輸入兩排參數(shù)，100[pa]對應(yīng)于0.499[s]，0[pa]對應(yīng)于0.5[s]模擬中固體問題的描述—加入載荷ANSYS流-固耦合分析示例模擬中固體問題的描述—記錄ANSYS輸入文件

現(xiàn)在，模擬設(shè)置已經(jīng)完成。在Simulation中ANSYSMultiField并不運行，因此用求解器按鈕并不能得到結(jié)果然而，在目錄樹中的高亮Solution中，選擇Tools>WriteANSYSInputFile，把結(jié)果寫進文件OscillatingPlate.inp網(wǎng)格是自動生成的，如果想檢查，可以在目錄樹中選擇Mesh保存Simulation數(shù)據(jù)，返回OscillatingPlate[Project]面板，存儲ProjectANSYS流-固耦合分析示例創(chuàng)建一個新的模擬：開始ANSYSCFX-Pre.選擇File>NewSimulation.選擇General并點擊OK.選擇File>SaveSimulationAs.在Filename欄,敲入OscillatingPlate.點擊Save.設(shè)置流體問題、在ANSYSCFX-Pre中設(shè)置ANSYSMultiFieldANSYS流-固耦合分析示例設(shè)置流體問題、在ANSYSCFX-Pre中設(shè)置ANSYSMultiField輸入網(wǎng)格右擊Mesh并旋轉(zhuǎn)ImportMesh.選擇提供的網(wǎng)格文件OscillatingPlate.gtm.點擊Open.ANSYS流-固耦合分析示例設(shè)置流體問題、在ANSYSCFX-Pre中設(shè)置ANSYSMultiField設(shè)置仿真類型：選擇Insert>SimulationType.應(yīng)用以下設(shè)置：點擊OKANSYS流-固耦合分析示例設(shè)置流體問題、在ANSYSCFX-Pre中設(shè)置ANSYSMultiField建立流體物質(zhì)1.選擇Insert>Material.2.把新物質(zhì)名定義為Fluid.3.應(yīng)用以下設(shè)置4.點擊OKANSYS流-固耦合分析示例設(shè)置流體問題、在ANSYSCFX-Pre中設(shè)置ANSYSMultiField

創(chuàng)建域：為了使ANSYSSolver能夠把網(wǎng)格變形信息傳遞給CFXSolver，在CFX中必須激活網(wǎng)格移動。重命名DefaultDomain為OscillatingPlate，并打開進行編輯應(yīng)用以下設(shè)置點擊OKANSYS流-固耦合分析示例設(shè)置流體問題、在ANSYSCFX-Pre中設(shè)置ANSYSMultiField創(chuàng)建邊界條件流體外部邊界創(chuàng)建一個新邊界條件，命名為Interface.應(yīng)用以下設(shè)置點擊OKANSYS流-固耦合分析示例設(shè)置流體問題、在ANSYSCFX-Pre中設(shè)置ANSYSMultiField對稱邊界條件創(chuàng)建一個新邊界條件，命名為Sym1.應(yīng)用以下設(shè)置點擊OK創(chuàng)建一個新邊界條件，命名為Sym2應(yīng)用以下設(shè)置點擊OKANSYS流-固耦合分析示例設(shè)置流體問題、在ANSYSCFX-Pre中設(shè)置ANSYSMultiField設(shè)置初始值點擊GlobalInitialization應(yīng)用以下設(shè)置點擊OKANSYS流-固耦合分析示例設(shè)置流體問題、在ANSYSCFX-Pre中設(shè)置ANSYSMultiField設(shè)置求解器控制點擊SolverControl應(yīng)用以下設(shè)置點擊OKANSYS流-固耦合分析示例設(shè)置流體問題、在ANSYSCFX-Pre中設(shè)置ANSYSMultiField設(shè)置輸出控制點擊OutputControl點擊TrnResults鍵創(chuàng)建一個瞬態(tài)結(jié)果，用默認的文件名對TransientResults1應(yīng)用以下設(shè)置點擊Monitor鍵選擇MonitorOptionsANSYS流-固耦合分析示例設(shè)置流體問題、在ANSYSCFX-Pre中設(shè)置ANSYSMultiField在MonitorPointsandExpressions下點擊Addnewitem，采用默認的名字設(shè)置Option為CartesianCoordinates設(shè)置OutputVariablesList為TotalMeshDisplacementX設(shè)置CartesianCoordinates為[0,1,0]點擊OKANSYS流-固耦合分析示例設(shè)置流體問題、在ANSYSCFX-Pre中設(shè)置ANSYSMultiField輸出求解器文件(.def)點擊WriteSolverFile如果PhysicsValidationSummary對話框出現(xiàn)，點擊Yes以繼續(xù)應(yīng)用以下設(shè)置確選擇是StartSolverManager，點擊Save如果發(fā)現(xiàn)文件已經(jīng)存在，點擊Overwrite退出ANSYSCFX-Pre，自己決定是否存儲模擬文件(.cfx)ANSYS流-固耦合分析示例通過ANSYSCFX-SolverManager獲得結(jié)果ANSYSMultifieldsimulation的運行需要CFX和ANSYS聯(lián)合求解確認DefineRun

對話框出現(xiàn)在MultiField鍵,確認ANSYS輸入文件地址是正確的確認ANSYSInstallRoot

設(shè)置是正確的點擊StartRunANSYS流-固耦合分析示例通過ANSYSCFX-SolverManager獲得結(jié)果ANSYS輸出文件點擊UserPoints鍵，觀察薄板上部隨著求解怎樣變形當求解完成，ANSYSCFX-SolverManager會彈出一個對話框通知你，點擊Yes以繼續(xù)如果在standalone模式下運行ANSYSCFX-Solver，關(guān)閉ANSYSCFX-SolverManagerANSYS流-固耦合分析示例通過ANSYSCFX-Post觀察結(jié)果在固體薄板上觀察結(jié)果顯示BoundaryANSYS(在ANSYS>DomainANSYS中)對BoundaryANSYS進行如下設(shè)置點擊Apply選擇Tools>TimestepSelector，打開TimestepSelector對話框選擇value值為1[s]，點擊ApplyANSYS流-固耦合分析示例通過ANSYSCFX-Post觀察結(jié)果相應(yīng)的瞬態(tài)結(jié)果被加載，可看到網(wǎng)格在CFX和ANSYS區(qū)中移動去除BoundaryANSYS復(fù)選框的選擇創(chuàng)建等值線，設(shè)置Locations為BoundaryANSYS和Sym2，設(shè)置Variable為TotalMeshDisplacement，點擊Apply打開TimestepSelector對話框，選擇value值為1.1[s]這樣可以驗證TotalMeshDisplacement在CFX和ANSYS區(qū)域中是連續(xù)變化的ANSYS流-固耦合分析示例通過ANSYSCFX-Post觀察結(jié)果接下來打開TimestepSelector對話框，選擇value值為1.1[s]置鼠標于瀏覽器中背景顏色顯示的地方，右擊，選擇Deformation>Auto為真實的反映變形，右擊，選擇Deformation>TrueScaleANSYS流-固耦合分析示例通過ANSYSCFX-Post觀察結(jié)果創(chuàng)建動畫去除Contour1復(fù)選框選擇顯示Sym2對Sym2應(yīng)用以下設(shè)置點擊Apply創(chuàng)建一個矢量圖，設(shè)置Locations為Sym1，設(shè)置Variable為Velocity，設(shè)置Colour為Constant并為黑色，點擊ApplyANSYS流-固耦合分析示例通過ANSYSCFX-Post觀察結(jié)果顯示BoundaryANSYS，設(shè)置Color為constantblue.右擊瀏覽器的空白區(qū)域，選擇PredefinedCamera>ViewTowards-Z，放大薄板以清晰的觀察點擊Animation，動畫對話框?qū)⒊霈F(xiàn)在動畫對話框點擊，創(chuàng)建KeyframeNo1在KeyframeCreationandEditing列表突出KeyframeNo1，然后#ofFrames設(shè)為48在時間步數(shù)選擇器加載最后一步，value為50點擊，創(chuàng)建KeyframeNo2點擊MoreAnimationOptions，展開Animation對話框ANSYS流-固耦合分析示例通過ANSYSCFX-Post觀察結(jié)果點擊Options鈕在Options上，設(shè)置MPEGSize為720X480(NTSC)點擊Advanced鍵，然后設(shè)置Quality為Custom去除VariableBitRate，設(shè)置BitRate為3000000點擊OK選擇SaveMPEG點擊Browse，設(shè)置MPEG文件存儲路徑點擊SaveANSYS流-固耦合分析示例通過ANSYSCFX-Post觀察結(jié)果點擊Beginning

以加載，等待加載點擊Playtheanimation完成后，退出ANSYSCFX-PostANSYS流-固耦合分析示例安全閥基本知識如果壓力容器(設(shè)備/管線等)壓力超過設(shè)計壓力…1.盡可能避免超壓現(xiàn)象堵塞(BLOCKED)火災(zāi)(FIRE)熱泄放(THERMALRELIEF)如何避免事故的發(fā)生?2.使用安全泄壓設(shè)施爆破片安全閥如何避免事故的發(fā)生?01安全閥的作用就是過壓保護!一切有過壓可能的設(shè)施都需要安全閥的保護!這里的壓力可以在200KG以上,也可以在1KG以下!設(shè)定壓力(setpressure)安全閥起跳壓力背壓(backpressure)安全閥出口壓力超壓(overpressure)表示安全閥開啟后至全開期間入口積聚的壓力.幾個壓力概念彈簧式先導(dǎo)式重力板式先導(dǎo)+重力板典型應(yīng)用電站鍋爐典型應(yīng)用長輸管線典型應(yīng)用罐區(qū)安全閥的主要類型02不同類型安全閥的優(yōu)缺點結(jié)構(gòu)簡單,可靠性高適用范圍廣價格經(jīng)濟對介質(zhì)不過分挑剔彈簧式安全閥的優(yōu)點預(yù)漏--由于閥座密封力隨介質(zhì)壓力的升高而降低,所以會有預(yù)漏現(xiàn)象--在未達到安全閥設(shè)定點前,就有少量介質(zhì)泄出.100%SEATINGFORCE75502505075100%SETPRESSURE彈簧式安全閥的缺點過大的入口壓力降會造成閥門的頻跳,縮短閥門使用壽命.ChatterDiscGuideDiscHolderNozzle彈簧式安全閥的缺點彈簧式安全閥的缺點=10090807060500102030405010%OVERPRESSURE%BUILT-UPBACKPRESSURE%RATEDCAPACITY普通產(chǎn)品平衡背壓能力差.在普通產(chǎn)品基礎(chǔ)上加裝波紋管,使其平衡背壓的能力有所增強.能夠使閥芯內(nèi)件與高溫/腐蝕性介質(zhì)相隔離.平衡波紋管彈簧式安全閥的優(yōu)點優(yōu)異的閥座密封性能,閥座密封力隨介質(zhì)操作壓力的升高而升高,可使系統(tǒng)在較高運行壓力下高效能地工作.ResilientSeatP1P1P2先導(dǎo)式安全閥的優(yōu)點平衡背壓能力優(yōu)秀有突開型/調(diào)節(jié)型兩種動作特性可遠傳取壓先導(dǎo)式安全閥的優(yōu)點對介質(zhì)比較挑剃,不適用于較臟/較粘稠的介質(zhì),此類介質(zhì)會堵塞引壓管及導(dǎo)閥內(nèi)腔.成本較高.先導(dǎo)式安全閥的缺點重力板式產(chǎn)品的優(yōu)點目前低壓儲罐呼吸閥/緊急泄放閥的主力產(chǎn)品.結(jié)構(gòu)簡單.價格經(jīng)濟.重力板式產(chǎn)品的缺點不可現(xiàn)場調(diào)節(jié)設(shè)定值.閥座密封性差,并有較嚴重的預(yù)漏.受背壓影響大.需要很高的超壓以達到全開.不適用于深冷/粘稠工況.幾個常用規(guī)范ASMEsectionI-動力鍋爐(FiredVessel)ASMEsectionVIII-非受火容器(UnfiredVessel)API2000-低壓安全閥設(shè)計(LowpressurePRV)API520-火災(zāi)工況計算與選型(FireSizing)API526-閥門尺寸(ValveDimension)API527-閥座密封(SeatTightness)介質(zhì)狀態(tài)(氣/液/氣液雙相).氣態(tài)介質(zhì)的分子量&Cp/Cv值.液態(tài)介質(zhì)的比重/黏度.安全閥泄放量要求.設(shè)定壓力.背壓.泄放溫度安全閥不以連接尺寸作為選型報價依據(jù)!如何提供高質(zhì)量的詢價?彈簧安全閥的結(jié)構(gòu)彈簧安全閥起跳曲線彈簧安全閥結(jié)構(gòu)彈簧安全閥結(jié)構(gòu)導(dǎo)壓管活塞密封活塞導(dǎo)向不平衡移動副(活塞)導(dǎo)管導(dǎo)閥彈性閥座P1P1P2先導(dǎo)式安全閥結(jié)構(gòu)先導(dǎo)式安全閥的工作原理頻跳安全閥的頻跳是一種閥門高頻反復(fù)開啟關(guān)閉的現(xiàn)象。安全閥頻跳時，一般來說密封面只打開其全啟高度的幾分只一或十幾分之一，然后迅速回座并再次起跳。頻跳時，閥瓣和噴嘴的密封面不斷高頻撞擊會造成密封面的嚴重損傷。如果頻跳現(xiàn)象進一步加劇還有可能造成閥體內(nèi)部其他部分甚至系統(tǒng)的損傷。安全閥工作不正常的因素頻跳后果1、導(dǎo)向平面由于反復(fù)高頻磨擦造成表面劃傷或局部材料疲勞實效。2、密封面由于高頻碰撞造成損傷。3、由于高頻振顫造成彈簧實效。4、由頻跳所帶來的閥門及管道振顫可能會破壞焊接材料和系統(tǒng)上其他設(shè)備。5、由于安全閥在頻跳時無法達到需要的排放量，系統(tǒng)壓力有可能繼續(xù)升壓并超過最大允許工作壓力。安全閥工作不正常的因素A、系統(tǒng)壓力在通過閥門與系統(tǒng)之間的連接管時壓力下降超過3%。當閥門處于關(guān)閉狀態(tài)時，閥門入口處的壓力是相對穩(wěn)定的。閥門入口壓力與系統(tǒng)壓力相同。當系統(tǒng)壓力達到安全閥的起跳壓力時，閥門迅速打開并開始泄壓。但是由于閥門與系統(tǒng)之間的連接管設(shè)計不當，造成連接管內(nèi)局部壓力下降過快超過3%，是閥門入口處壓力迅速下降到回座壓力而導(dǎo)致閥門關(guān)閉。因此安全閥開啟后沒有達到完全排放，系統(tǒng)壓力仍然很高，所以閥門會再次起跳并重復(fù)上述過程，既發(fā)生頻跳。導(dǎo)致頻跳的原因?qū)е陆庸軌航蹈哂?%的原因1、閥門與系統(tǒng)間的連接管內(nèi)徑小于閥門入口管內(nèi)徑。2、存在嚴重的渦流現(xiàn)象。3、連接管過長而且沒有作相應(yīng)的補償（使用內(nèi)徑較大的管道）。4、連接管過于復(fù)雜（拐彎過多甚至在該管上開口用作它途。在一般情況下安全閥入口處不允許安裝其他閥門。）導(dǎo)致頻跳的原因B、閥門的調(diào)節(jié)環(huán)位置設(shè)置不當。安全閥擁有噴嘴環(huán)和導(dǎo)向環(huán)。這兩個環(huán)的位置直接影響安全閥的起跳和回座過程。如果噴嘴環(huán)的位置過低或?qū)颦h(huán)的位置過高，則閥門起跳后介質(zhì)的作用力無法在閥瓣座和調(diào)節(jié)環(huán)所構(gòu)成的空間內(nèi)產(chǎn)生足夠的托舉力使閥門保持排放狀態(tài)，從而導(dǎo)致閥門迅速回座。但是系統(tǒng)壓力仍然保持較高水平，因此回座后閥門會很快再次起跳。導(dǎo)致頻跳的原因C、安全閥的額定排量遠遠大于所需排量。

由于所選的安全閥的喉徑面積遠遠大于所需，安全閥排放時過大的排量導(dǎo)致壓力容器內(nèi)局部壓力下降過快，而系統(tǒng)本身的超壓狀態(tài)沒有得到緩解，使安全閥不得不再次起跳頻跳的原因閥門拒跳：當系統(tǒng)壓力達到安全閥的起跳壓力時，閥門不起跳的現(xiàn)象。安全閥工作不正常的因素1、閥門整定壓力過高。2、閥門內(nèi)落入大量雜質(zhì)從而使閥辦座和導(dǎo)套間卡死或摩擦力過大。3、彈簧之間夾入雜物使彈簧無法被正常壓縮。4、閥門安裝不當，使閥門垂直度超過極限范圍（正負兩度）從而使閥桿組件在起跳過程中受阻。5、排氣管道沒有被可靠支撐或由于管道受熱膨脹移位從而對閥體產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力，導(dǎo)致閥體內(nèi)機構(gòu)發(fā)生偏心而卡死。安全閥拒跳的原因閥門不回座或回座比過大：安全閥正常起跳后長時間無法回座，閥門保持排放狀態(tài)的現(xiàn)象。安全閥工作不正常的因素1、閥門上下調(diào)整環(huán)的位置設(shè)置不當。2、排氣管道設(shè)計不當造成排氣不暢，由于排氣管道過小、拐彎過多或被堵塞，使排放的蒸汽無法迅速排出而在排氣管和閥體內(nèi)積累，這時背壓會作用在閥門內(nèi)部機構(gòu)上并產(chǎn)生抑制閥門關(guān)閉的趨勢。3、閥門內(nèi)落入大量雜質(zhì)從而使閥瓣座和導(dǎo)套之間卡死后摩擦力過大。安全閥不回座或回座比過大的因素：4、彈簧之間夾入雜物從而使彈簧被正常壓縮后無法恢復(fù)。5、由于對閥門排放時的排放反力計算不足，從而在排放時閥體受力扭曲損壞內(nèi)部零件導(dǎo)致卡死。6、閥桿螺母（位于閥桿頂端）的定位銷脫落。在閥門排放時由于振動使該螺母下滑使閥桿組件回落受阻。安全閥不回座或回座比過大的因素：7、由于彈簧壓緊螺栓的鎖緊螺母松脫，在閥門排放時由于振動時彈簧壓緊螺栓松動上滑導(dǎo)致閥門的設(shè)定起跳值不斷減小。

8、閥門安裝不當，使閥門垂直度超過極限范圍（正負兩度）從而使閥桿組件在回落過程中受阻。

9、閥門的密封面中有雜質(zhì)，造成閥門無法正常關(guān)閉。

10、鎖緊螺母沒有鎖緊，由于管道震動下環(huán)向上運動，上平面高于密封面，閥門回座時無法密封安全閥不回座或回座比過大的因素：謝謝觀看癌基因與抑癌基因oncogene&tumorsuppressorgene24135基因突變概述.癌基因和抗癌基因的概念.癌基因的分類.癌基因產(chǎn)物的作用.癌基因激活的機理主要內(nèi)容疾?。?/p>

——是人體某一層面或各層面形態(tài)和功能（包括其物質(zhì)基礎(chǔ)——代謝）的異常，歸根結(jié)底是某些特定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)或功能的變異，而這些蛋白質(zhì)又是細胞核中相應(yīng)基因借助細胞受體和細胞中信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子接收信號后作出應(yīng)答（表達）的產(chǎn)物。TranscriptionTranslationReplicationDNARNAProtein中心法規(guī)Whatisgene?基因：

—是遺傳信息的載體

—是一段特定的DNA序列（片段）

—是編碼RNA或蛋白質(zhì)的一段DNA片段

—是由編碼序列和調(diào)控序列組成的一段DNA片段基因主宰生物體的命運：微效基因的變異——生物體對生存環(huán)境的敏感度變化關(guān)鍵關(guān)鍵基因的變異——生物體疾病——死亡所以才有：“人類所有疾病均可視為基因病”之說注：如果外傷如燒傷、骨折等也算疾病的話，外傷應(yīng)該無法歸入基因病的行列。Genopathy問：兩個不相干的人，如果他們患得同一疾病，致病基因是否相同？再問：同卵雙生的孿生兄弟，他們患病的機會是否一樣，命運是否相同？┯┯┯┯

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┷┷┷┷增添缺失替換DNA分子(復(fù)制)中發(fā)生堿基對的______、______

和

，而引起的

的改變。替換增添缺失基因結(jié)構(gòu)基因變異的概念：英語句子中的一個字母的改變，可能導(dǎo)致句子的意思發(fā)生怎樣的變化？可能導(dǎo)致句子的意思不變、變化不大或完全改變THECATSATONTHEMATTHECATSITONTHEMATTHEHATSATONTHEMATTHECATONTHEMAT同理：替換、增添、缺失堿基對，可能會使性狀不變、變化不大或完全改變。基因的結(jié)構(gòu)改變,一定會引起性狀的改變??原句：1.基因多態(tài)性與致病突變基因變異與疾病的關(guān)系2.單基因病、多基因病3.疾病易感基因

基因多態(tài)性polymorphism是指DNA序列在群體中的變異性（差異性）在人群中的發(fā)生概率>1%（SNP&CNP)<1%的變異概率叫做突變基因多態(tài)性特定的基因多態(tài)性與疾病相關(guān)時，可用致病突變加以描述SNP:散在單個堿基的不同，單個堿基的缺失、插入和置換。

CNP:DNA片段拷貝數(shù)變異，包括缺失、插入和重復(fù)等。同義突變、錯義突變、無義突變、移碼突變

致病突變生殖細胞基因突變將突變的遺傳信息傳給下一代(代代相傳),即遺傳性疾病。體細胞基因突變局部形成突變細胞群（腫瘤）。受精卵分裂基因突變的原因物理因素化學(xué)因素生物因素基因突變的原因（誘發(fā)因素）紫外線、輻射等堿基類似物5BU/疊氮胸苷等病毒和某些細菌等自發(fā)突變DNA復(fù)制過程中堿基配對出現(xiàn)誤差。UV使相鄰的胸腺嘧啶產(chǎn)生胸腺嘧啶二聚體,DNA復(fù)制時二聚體對應(yīng)鏈空缺，堿基隨機添補發(fā)生突變。胸腺嘧啶二聚體胸腺嘧啶胸腺嘧啶紫外線誘變物理誘變(physicalinduction)

5溴尿嘧啶(5BU)與T類似，多為酮式構(gòu)型。間期細胞用酮式5BU處理，5BU能插入DNA取代T與A配對；插入DNA后異構(gòu)成烯醇式5BU與G配對。兩次DNA復(fù)制后,使A/T轉(zhuǎn)換成G/C，發(fā)生堿基轉(zhuǎn)換,產(chǎn)生基因突變。化學(xué)誘變(chemicalinduction)堿基類似物(baseanalogues)誘變AT5-BUA5-BUAAT5-BU5-BU(烯醇式)

(酮式)GGC1.生物變異的根本來源，為生物進化提供了最初的原始材料,能使生物的性狀出現(xiàn)差別，以適應(yīng)不同的外界環(huán)境，是生物進化的重要因素之一。2.致病突變是導(dǎo)致人類遺傳病的病變基礎(chǔ)?；蛲蛔兊囊饬x概述：腫瘤細胞惡性增殖特性（一）腫瘤細胞失去了生長調(diào)節(jié)的反饋抑制正常細胞受損,一旦恢復(fù)原狀，細胞就會停止增殖，但是腫瘤細胞不受這一反饋機制抑制。（二）腫瘤細胞失去了細胞分裂的接觸抑制。正常細胞體外培養(yǎng)，相鄰細胞相接觸，長在一起，細胞就會停止增殖，而腫瘤細胞生長滿培養(yǎng)皿后，細胞可以重疊起生長。（三）腫瘤細胞表現(xiàn)出比正常細胞更低的營養(yǎng)要求。（四）腫瘤細胞生長有一種自分泌作用，自己分泌生長需要的生長因子和調(diào)控信號,促進自身的惡性增殖。Whatisoncogene?癌基因——是基因組內(nèi)正常存在的基因，其編碼產(chǎn)物通常作為正調(diào)控信號，促進細胞的增殖和生長。癌基因的突變或表達異常是細胞惡性轉(zhuǎn)化（癌變）的重要原因?！彩悄芫幋a生長因子、生長因子受體、細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子以及與生長有關(guān)的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子等的基因。如何發(fā)現(xiàn)癌基因的呢?11910年，洛克菲勒研究院一個年輕的研究員Rous發(fā)現(xiàn)，雞肉瘤細胞裂解物在通過除菌濾器以后，注射到正常雞體內(nèi)，可以引起肉瘤，首次提出雞肉瘤可能是由病毒引起的。0.2m孔徑細菌過不去但病毒可以通過從病毒癌基因到細胞原癌基因的研究歷程：Roussarcomavirus,RSVthefirstcancer-causingretrovirus1958年，Stewart和Eddy分離出一種病毒，注射到小鼠體內(nèi)可以引起肝臟、腎臟、乳腺、胸腺、腎上腺等多種組織器官的腫瘤，因而把這種病毒稱為多瘤病毒。50年代末、60年代初，癌病毒研究成了一個極具想像力的研究領(lǐng)域，主流科學(xué)家開始進入癌病毒研究領(lǐng)域polyomavirus這期間，Temin發(fā)現(xiàn)RSV有不同亞型，且引起細胞惡變程度不同，推測RNA病毒將其遺傳信息傳遞給了正常細胞的DNA。這與Crick提出的中心法則是相違背的讓事實屈從于理論還是堅持基于實驗的結(jié)果？VSTemin發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶，1975年獲諾貝爾獎TeminCrickTemin的實驗設(shè)計：實驗設(shè)計簡單而巧妙：將合成DNA所需的“原料”，即A、T、C、G四種脫氧核苷酸，與破壞了外殼的RSV一起在體外40℃的條件下溫育一段時間結(jié)果在試管里獲得了一種新合成的大分子，它不能被RNA酶破壞，但卻可以被DNA酶所分解，證明這種新合成的大分子是DNA用RNA酶預(yù)先破壞RSV的RNA，再重復(fù)上述的試驗，則不能獲得這種大分子，說明這個DNA大分子是以RSV的RNA為模板合成的1969年，一個日本學(xué)者里子水谷來到Temin的實驗室，這是一個非常擅長實驗的年輕科學(xué)家。按Temin的設(shè)想，他們開始尋找RSV中存在“逆轉(zhuǎn)錄酶”的證據(jù)DNA

RNA

ProteinTranscriptionTranslationReplicationReplicationRe-Transcription修正中心法規(guī)據(jù)說，1975年Temin因發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶而獲諾貝爾獎時，Bishop懊惱不已，因為早在1969年他就認為Temin的RNADNA的“前病毒理論”有可能是正確的，并且也進行了一些實驗，但不久由于資深同事的規(guī)勸而放棄了這方面的努力。但Bishop馬上意識到：逆轉(zhuǎn)錄酶的發(fā)現(xiàn)為逆轉(zhuǎn)錄病毒致癌的研究提供了一條新途徑。一個RSV，三個諾貝爾獎！??！1989年，UCSF的Bishop和Varmus根據(jù)逆轉(zhuǎn)錄病毒的復(fù)制機制發(fā)現(xiàn)了細胞癌基因，并獲諾貝爾獎。Cellularoncogene啟示：Perutz說:“科學(xué)創(chuàng)造如同藝術(shù)創(chuàng)造一樣，都不可能通過精心組織而產(chǎn)生”Bishop說:“許多人引以為豪的是一天工作16小時，工作安排要以分秒計……可是工作狂是思考的大敵，而思考則是科學(xué)發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵”Perutzsharedthe1962NobelPrizeforChemistrywithJohnKendrew,fortheirstudiesofthestructuresofhemoglobinandglobularproteins科學(xué)的本質(zhì)和藝術(shù)一樣，都需要直覺和想像力請給自己一些思考的時間吧！癌基因的分類目前對癌基因尚無統(tǒng)一分類的方法，一般有下面3種分類方法：一、按結(jié)構(gòu)特點分（6）類（一）src癌基因家族（二）ras癌基因家族（三）sis癌基因家族（四）myc癌基因家族（五）myb癌基因家族（六）其它：如fos，erb－A等。三、按細胞增殖調(diào)控蛋白特性分成（4）類（一）生長因子（二）受體類（三）細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)換器（四）細胞核因子二、按產(chǎn)物功能分（8）類（一）生長因子類（二）酪氨酸蛋白激酶（三）膜相關(guān)G蛋白（四）受體，無蛋白激酶活性（五）胞質(zhì)絲氨酸-蘇氨酸蛋白激酶（六）胞質(zhì)調(diào)控因子（七）核反式調(diào)控因子（八）其它:db1、bcl－2癌基因產(chǎn)物參與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)

胞外信號作用于膜表面受體→胞內(nèi)信使物質(zhì)的生成便意味著胞外信號跨膜傳遞的完成。胞內(nèi)信使至少有：cAMP（環(huán)磷酸腺苷）IP3（三磷酸肌醇）PG（前列腺素）cGMP（環(huán)磷酸鳥苷）DG（二?；视停〤a2＋（鈣離子）CAM（鈣調(diào)素）主要機制是通過蛋白激酶活化引起底物蛋白一連串磷酸化的生物信號反應(yīng)過程,跨膜機制涉及到：（一）質(zhì)膜上cAMP信使系統(tǒng)（二）質(zhì)膜上肌醇脂質(zhì)系統(tǒng)這兩個系統(tǒng)都是由受體鳥苷酸調(diào)節(jié)蛋白（GTP-regulatoryprotein，G蛋白）和效應(yīng)酶（腺苷酸環(huán)化酶磷脂酶等）組成，有相似的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程：即受體活化后引起GTP與不同G蛋白結(jié)合活化和抑制效應(yīng)酶從而影響胞內(nèi)信使產(chǎn)生而發(fā)生不同的調(diào)控效應(yīng)。（三）受體操縱的離子通道系統(tǒng)（四）受體酪氨酸蛋白激酶的轉(zhuǎn)導(dǎo)

（一）獲得性基因病

(acquiredgeneticdisease)例如：病毒感染激活原癌基因癌基因活化的機制

（二）染色體易位和重排使無活性的原癌基因轉(zhuǎn)位至強啟動子或增強子附近而被活化。與基因脆性位點相關(guān)。（三）基因擴增（四）點突變?nèi)┗虻漠a(chǎn)物與功能（一）癌基因產(chǎn)物作用的一般特點1.目前發(fā)現(xiàn)c-onc均為結(jié)構(gòu)基因.2.癌基因產(chǎn)物可分布在膜質(zhì)核也可分泌至胞外.（二）癌基因產(chǎn)物分類1.細胞外生長因子：TGF-b2.跨膜生長因子受體:MAPK3.細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子:Gprotein/Ras4.核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子

（三）癌基因產(chǎn)物的協(xié)同作用實驗證明，用ras或myc分別轉(zhuǎn)染細胞，可使細胞長期增殖，但不能轉(zhuǎn)化成癌細胞，在裸鼠體內(nèi)也不能形成腫瘤。但用ras+myc同時轉(zhuǎn)染細胞，則使細胞轉(zhuǎn)化成癌細胞。說明：致癌至少需要2種或以上的onc協(xié)同作用，2種onc在2條通路上發(fā)揮作用，由于細胞增殖調(diào)控是多因子，多階段影響的結(jié)果。而影響增殖分化的onc達幾十種之多，所以大多數(shù)人認為：癌發(fā)生是多階段多步驟的。Whatistumorsuppressorgene?腫瘤抑制基因（抗癌基因、抑癌基因）——是調(diào)節(jié)細胞正常生長和增殖的基因。當這些基因不能表達，或其產(chǎn)物失去活性時，細胞就會異常生長和增殖，最終導(dǎo)致細胞癌變。反之，若導(dǎo)入或激活它則可抑制細胞的惡性表型。——癌基因與抑癌基因相互制約，維持細胞增殖正負調(diào)節(jié)信號的相對穩(wěn)定。影響1歲的兒童“二次打擊”學(xué)說兩個等位基因同時突變視網(wǎng)膜母細胞瘤（Retinoblastoma）RB基因變異(13號染色體)

(1)脫磷酸化Rb蛋白（活性）與轉(zhuǎn)錄因子E2F結(jié)合，抑制基因的轉(zhuǎn)錄活性(2)磷酸化Rb蛋白（失活）與E2F解離，釋放E2F(3)E2F啟動基因轉(zhuǎn)錄(4)細胞進入增生階段(G1S)因此，Rb蛋白在控制細胞生長方面發(fā)揮重要作用一旦Rb基因突變可使細胞進入過度增生狀態(tài)RB基因的功能等位基因(allele)例如：花顏色基因位于一對同源染色體的同一位置上、控制相對性狀的兩個的基因叫等位基因(allele)一對相同的等位基因稱純合等位基因

一對不同的等位基因稱雜合等位基因

顯性基因隱性基因完全顯性不完全顯性共顯性問：女性的兩條X染色體