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一种基于正交异性本构的PCHE芯体的有限元建模方法 

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申请/专利权人:哈尔滨锅炉厂有限责任公司

摘要:一种基于正交异性本构的PCHE芯体的有限元建模方法,它为了解决PCHE有限元模型的网格尺寸过大或过小,导致结果与实际偏差大或网格计算量大;以及未考虑芯体冷热流道对弹性常数的影响,导致无法计算出准确的芯体变形和应力的问题。建立PCHE芯体流道的有限元模型,对其施加热边界条件计算其温度场,获取不同温度下的弹性模量和泊松比,并添加至有限元模型中;对有限元模型施加三个正交方向上的单位载荷,计算其机械位移;根据三维胡克定律确定每个正交方向上等效弹性模量和等效泊松比;将三个正交方向的等效弹性模量和等效泊松比加入无流道的PCHE芯体几何模型,施加冷热边界,得到PCHE芯体有限元模型。属于PCHE有限元应力分析领域。

主权项:1.一种基于正交异性本构的PCHE芯体的有限元建模方法,其特征在于:它包括以下步骤:S1、选取PCHE芯体的部分流道为代表单元建立有限元模型,流道分为热流道和冷流道;S2、对有限元模型施加热边界条件,采用稳态热分析方法计算有限元模型的温度场,获取PCHE芯体材料在不同温度下的弹性模量和泊松比;S3、将不同温度下的弹性模量和泊松比添加至有限元模型中,对有限元模型施加三个正交方向上的单位载荷,计算有限元模型的机械位移;S4、根据三维胡克定律中单位载荷与机械位移的关系确定每个正交方向上有限元模型的等效弹性模量和等效泊松比;S5、建立无流道的PCHE芯体几何模型,按照冷流道和热流道的真实厚度对芯体几何模型进行切割,得到多个几何模型切片,为切割后的每个几何模型切片添加三个正交方向的等效弹性模量和等效泊松比,并施加冷热边界,得到最终的PCHE芯体有限元模型。

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权利要求:

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