國(guó)際工程合同管理課件

1、國(guó)際工程合同管理1換熱管固有頻率有限元計(jì)算換熱管固有頻率有限元計(jì)算2021年年10月月29日日?qǐng)?bào)告人：報(bào)告人： 李懷民李懷民指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 譚蔚譚蔚國(guó)際工程合同管理2u 背景介紹背景介紹u matlab有限元計(jì)算有限元計(jì)算u matlab和和c+混合編程混合編程國(guó)際工程合同管理3背景介紹背景介紹 換熱器管束振動(dòng)破壞是換熱器失效的常見(jiàn)形式，對(duì)換熱器管束振動(dòng)破壞是換熱器失效的常見(jiàn)形式，對(duì)各種各種振動(dòng)機(jī)理進(jìn)行預(yù)測(cè)分析振動(dòng)機(jī)理進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，首先都必須計(jì)算其，首先都必須計(jì)算其固固有頻率有頻率。準(zhǔn)確地計(jì)算固有頻率是關(guān)系到管束安全設(shè)。準(zhǔn)確地計(jì)算固有頻率是關(guān)系到管束安全設(shè)計(jì)的重要項(xiàng)目。計(jì)的重要項(xiàng)目。 本

2、課題主要目的是編寫(xiě)計(jì)算換熱管固有頻率的本課題主要目的是編寫(xiě)計(jì)算換熱管固有頻率的獨(dú)立獨(dú)立可執(zhí)行程序可執(zhí)行程序，便于將其嵌入到，便于將其嵌入到sw6軟件包中。軟件包中。國(guó)際工程合同管理4 主要實(shí)現(xiàn)步驟是主要實(shí)現(xiàn)步驟是matlab編寫(xiě)有限元計(jì)算程序，形編寫(xiě)有限元計(jì)算程序，形成成m文件文件；將；將m文件編譯為文件編譯為庫(kù)文件庫(kù)文件（.dll，.lib，.h或者或者.hpp）；編寫(xiě)）；編寫(xiě)c/c+程序，調(diào)用庫(kù)文件，形成程序，調(diào)用庫(kù)文件，形成可執(zhí)行程序可執(zhí)行程序（.exe）。國(guó)際工程合同管理5 matlab有限元計(jì)算有限元計(jì)算 一般情況下?lián)Q熱管的支撐條件是在一般情況下?lián)Q熱管的支撐條件是在管板端為固定支管板

3、端為固定支撐撐，在，在折流板處為簡(jiǎn)支折流板處為簡(jiǎn)支。國(guó)際工程合同管理6 進(jìn)行模態(tài)分析時(shí)，假定結(jié)構(gòu)為自由振動(dòng)并忽略阻尼，進(jìn)行模態(tài)分析時(shí)，假定結(jié)構(gòu)為自由振動(dòng)并忽略阻尼，基本方程為：基本方程為： 0muku 當(dāng)發(fā)生諧振動(dòng)時(shí)，有當(dāng)發(fā)生諧振動(dòng)時(shí)，有 ，方程可化為：，方程可化為：sin()uut 20ikmu 因此因此系統(tǒng)矩陣系統(tǒng)矩陣 的特征值即為系統(tǒng)固有頻率的特征值即為系統(tǒng)固有頻率，特征向量特征向量 即為振型。即為振型。1mk iu模態(tài)分析基本理論模態(tài)分析基本理論國(guó)際工程合同管理7 數(shù)據(jù)初始化數(shù)據(jù)初始化matlab程序程序輸入管束質(zhì)量，彈性模量，管外徑，管內(nèi)徑，跨距，輸入管束質(zhì)量，彈性模量，管外徑，管內(nèi)

4、徑，跨距， 端跨，支撐情況等數(shù)據(jù)。將每段直管管束劃分為端跨，支撐情況等數(shù)據(jù)。將每段直管管束劃分為1010個(gè)單元，彎管段劃分為個(gè)單元，彎管段劃分為4040個(gè)梁?jiǎn)卧?，個(gè)梁?jiǎn)卧?，以直代曲以直代曲?計(jì)算計(jì)算局部坐標(biāo)系局部坐標(biāo)系下梁?jiǎn)卧獎(jiǎng)偠染仃囅铝簡(jiǎn)卧獎(jiǎng)偠染仃?和質(zhì)量矩陣和質(zhì)量矩陣 。 em ek國(guó)際工程合同管理8 計(jì)算固有頻率計(jì)算固有頻率 計(jì)算計(jì)算全局坐標(biāo)系全局坐標(biāo)系下質(zhì)量矩陣和剛度矩陣。下質(zhì)量矩陣和剛度矩陣。 邊界條件的處理邊界條件的處理通過(guò)式通過(guò)式 及式及式 ，將局部，將局部單元矩陣轉(zhuǎn)化為總體單元矩陣。單元矩陣轉(zhuǎn)化為總體單元矩陣。將單元矩陣組裝成總剛度矩陣將單元矩陣組裝成總剛度矩陣k和總質(zhì)量矩陣

5、和總質(zhì)量矩陣m。eeeetkkeeeetmm1mk計(jì)算矩陣計(jì)算矩陣 的特征值，得到系統(tǒng)固有頻率的特征值，得到系統(tǒng)固有頻率。國(guó)際工程合同管理9假設(shè)與簡(jiǎn)化假設(shè)與簡(jiǎn)化 直管只考慮彎曲，單元采用直管只考慮彎曲，單元采用二維梁?jiǎn)卧S梁?jiǎn)卧?，每個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)兩個(gè)自由度。兩個(gè)自由度。u形管考慮截面扭轉(zhuǎn)，單元采用形管考慮截面扭轉(zhuǎn)，單元采用三維三維梁?jiǎn)卧簡(jiǎn)卧?，每個(gè)節(jié)點(diǎn)六個(gè)自由度。，每個(gè)節(jié)點(diǎn)六個(gè)自由度。 小變形假設(shè)，小變形假設(shè)，截面轉(zhuǎn)角可看做矢量截面轉(zhuǎn)角可看做矢量，其坐標(biāo)變換矩，其坐標(biāo)變換矩陣與位移的坐標(biāo)變換矩陣采用相同的形式。陣與位移的坐標(biāo)變換矩陣采用相同的形式。 軸向力是以軸向力是以幾何剛度矩陣幾何剛度

6、矩陣的形式給出的。受拉時(shí)固的形式給出的。受拉時(shí)固有頻率增加，受壓時(shí)固有頻率降低。有頻率增加，受壓時(shí)固有頻率降低。國(guó)際工程合同管理10計(jì)算結(jié)果舉例計(jì)算結(jié)果舉例國(guó)際工程合同管理11直管考慮軸向力直管考慮軸向力國(guó)際工程合同管理12 matlab與與c+混合編程混合編程matlab與與c+混合編程的主要方法有：混合編程的主要方法有： 將將matlab程序編譯成程序編譯成c/c+源文件并嵌入源文件并嵌入vc+中中 將將m文件編譯成文件編譯成dll文件嵌入到文件嵌入到vc+程序中程序中 在在c/c+程序中直接使用程序中直接使用matlab c/c+ math library 在在c/c+程序中利用程序中利

7、用matlab engine調(diào)用調(diào)用matlab函函數(shù)數(shù)國(guó)際工程合同管理13 編譯環(huán)境為編譯環(huán)境為matlab6.5和和c+6.0 建立建立c+工程，將生成的頭文件和庫(kù)文件添加到工工程，將生成的頭文件和庫(kù)文件添加到工程中程中 使用使用mcc -t -l c -w lib:dlltest -t link:lib zfreq.m命命令，將令，將m文件編譯為文件編譯為c+可用文件（可用文件（.h，.dll ，.lib) 在在matlab中運(yùn)行中運(yùn)行mex-setup和和mbuild-setup配置編譯配置編譯器，選擇編譯器為器，選擇編譯器為microsoft visual c+ 6.0主要步驟主要步

8、驟國(guó)際工程合同管理14 編寫(xiě)編寫(xiě)c+c+代碼調(diào)用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)文件代碼調(diào)用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)文件 matlab6.5發(fā)布可獨(dú)立運(yùn)行的程序還發(fā)布可獨(dú)立運(yùn)行的程序還需要運(yùn)行需要運(yùn)行mglinstaller.exe，將運(yùn)行得到的，將運(yùn)行得到的dll文件拷貝到程序文件拷貝到程序所在目錄或者系統(tǒng)文件目錄所在目錄或者系統(tǒng)文件目錄system32下。下。 編譯，形成可執(zhí)行程序編譯，形成可執(zhí)行程序國(guó)際工程合同管理15 編譯器選擇編譯器選擇vs2010c+，編譯命令為，編譯命令為mcc -w cpplib:testdll -c -t link:lib zfreq ；當(dāng)編譯環(huán)境為當(dāng)編譯環(huán)境為matlab2010及及vs2010 c+時(shí)：時(shí)： matlab2007后不再提供單獨(dú)的數(shù)學(xué)庫(kù)，如果機(jī)器沒(méi)后不再提供單獨(dú)的數(shù)學(xué)庫(kù)，如果機(jī)器沒(méi)有安裝有安裝matlab，需要，需要matlab運(yùn)行環(huán)境的支持，即安運(yùn)行環(huán)境的支持，即安裝裝mcr（matlab component runtime） matlab6