計算機輔助工程在化工機械中的應用分析

宋志驥

摘 要：化工機械的領域中，應用計算機的輔助工程，能夠有效促進化工行業發展，提高現代化的化工機械技術的水平。本文就計算機的輔助工程概念進行分析，探討計算機的輔助工程在化工機械中的應用，以期促進化工行業的發展。

關鍵詞：計算機輔助工程;化工機械;應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.064

1 前言

在科技化與信息化的新時代，計算機信息技術已經普遍應用在各個行業，計算機硬件、軟件發展對化工機械技術進展都有著決定性作用，其中表現為計算機的傳統輔助設計轉向現代化計算機的輔助工程。在計算機分析手段與技術不斷加強的前提下，許多設計者在設計過程中就能預見各種問題。此外，現代化工機械結構的設計不再因為傳統設計觀念受到束縛，而是追求現代化工藝設計的理念，實現經濟性、時效性與安全性的統一。

2 計算機的輔助工程概念分析

就計算機的輔助工程來看，其主要是借助計算的硬件、軟件，分析一些復雜產品結構的彈塑性、強度、動力的響應、剛度與熱傳導等力學性能，還要分析研究結構優化方式。應用計算機的輔助工程時，可以把部分綜合性較強、比較復雜的工程問題拆解開，使用多種連續的變量來計算與求解，構成一個方程組，方便計算。此外，應用計算機的輔助工程，完成了復雜計算與求解向簡單計算與求解過程的轉變，在很大程度上提升了問題解決的能力。我國計算機的輔助工程發展歷史比較長，在工業發展過程中計算機的輔助工程有著至關重要的作用，已經成為產品設計中必不可少的工具[1]。

3 國內計算機的輔助工程發展的概況

近幾年來國內計算機的科學認識水平與研究水平不斷地提高，化工機械中漸漸廣泛應用計算機的輔助工程。化工機械的制造行業中，ALGOR、NASTRAN、I‐DEAS與ANSYS等軟件得到廣泛應用，在很大程度提高了國內化工機械的設備設計水平。同時國內相關行業人才培養的制度日益完善，但是相關人員也要充分認識到，目前計算機的輔助工程應用領域還存存在局限性，且一些相關輔助的技術發展難度比較大，因此，我國應該加強計算機輔助工程的學習與研究，不斷提高計算機的輔助工程應用水平與擴大計算機輔助工程應用的板塊。

而在發達國家，對于計算機的輔助技術應用，已經具備完善體系，技術發展的能力比較好。作為計算機的輔助工程進步與發展重要標準的分析軟件，是新時代計算機的輔助技術發展與研究過程中必不可少的部分。在近些年相關的分析軟件研究和開發過程中，分析軟件也不斷的成熟，且擁有數據輸出顯示的能力與處理能力，能夠適應各種工業制造、生產與設計過程，在某種意義上，可以有效解決一些復雜問題。

在發達國家工業生產與制造中，計算機的輔助工程技術應用幾近成熟，其實用性方面也得到保證。充分結合計算機的輔助技術與各種設計軟件，例如：CAM與CAD等，更容易適應化工機械的生產與設計，從而滿足各種多變與復雜的要求。此外，計算機的輔助軟件應用，在特殊設計和制作過程中，容易滿足這些特殊的工藝規范設計要求，提高實踐生產的能力，降低生產制造的成本。化工行業機械設備的制造過程中，輔助軟件在機械行業中越來越重要，通過應用計算機的輔助工程，很大程度上提高了化工行業整體發展的水平[2]。

4 計算機的輔助工程在化工機械中的應用探討

4.1 ALGOR的軟件

ALGOR的軟件是計算機的輔助工程仿真模擬軟件，可以提高機械的設備規劃設計效果。現階段計算機輔助工程仿真的軟件中，經常會選擇ALGOR的軟件，在分析應用輔助軟件中，設計人員也比較容易掌握設備運行的情況，并在合理檢驗與預測設備運行時，提升整體的設計可靠性，減小設計的成本。而且ALGOR的軟件應用操作過程比較簡單，能夠幫助設計的人員進行測試與設計工作。

4.2 NASTRAN的軟件

當下NASTRAN的軟件系統主要應用在化工機械的結構設計中，在化工機械設備強度、動力與剛度計算和分析時，通常使用非線性分析與計算的方式，同時建立科學分析的模型，這樣對一些金屬碰撞、變形、成型與爆炸的研究比較有利。此外，NASTRAN的軟件系統應用，可以全方面分析一些部件，充分了解各個部件壽命，然后使用可視化方式來顯示和反應機械設備內部結構。

4.3 I‐DEAS的軟件

I‐DEAS的軟件最早生產于美國的UGS公司，是目前數字模型分析軟件中比較常用的軟件，且主要使用模型分析方式，這種方式可以對整個化工的機械設備進行分析、設計與預測，運算能力比較強。I‐DEAS的軟件在航天與汽車制造的領域應用比較廣泛，有利于一些復雜產品設計和分析。且I‐DEAS 軟件有先進結構，熱力方面的分析功能相對齊全，因此，各個領域普遍使用這種軟件[3]。

4.4 ANSYS的軟件

計算機的輔助工程中分析功能有著重要作用，分析功能也是分析機械設備的前提。此外，ANSYS的軟件在數據分析方面占有優勢，且能夠把數據分析和其他軟件共享，以及共同處理各種數據，在很大程度上提高了數據的分析能力。特別是在精細化程度要求提高的新時代，化工行業機械制造過程中，最大限度的提高數據分析精度，靈活運算各種復雜的數據，逐漸成為現階段設計生產中的關鍵部分，也是今后ANSYS的軟件發展必然方向。

5 結語

總而言之，在現代化科學技術不斷發展的背景下，計算機的輔助工程逐漸深入化工機械設備制造的過程中，且現代化社會技術的發展逐漸消融了國與國之間技術的障礙。同時隨著經濟全球化與經濟一體化的不斷發展，對于化工行業設備制造發展能力也提出較高要求。因此，我國化工園想要取得進一步發展，就要探索快速拼接的便攜式桁架橋技術，使得計算機的輔助軟件與化工機械實際應用相符合。

參考文獻：

[1]石勇.計算機輔助工程在化工機械中的應用[J].機械管理開發，2014，23（04）：88-92.

[2]曲春航.計算機輔助工程（CAE）技術的應用及其展望[J].電腦知識與技術，2013，45（35）：8105-8106.

[3]孫曜.計算機輔助工程（CAE）在我國應用的現狀和未來發展的趨勢[J].中國化工貿易，2014，24（25）：106.endprint