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songjun324

金虫 (初入文坛)

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[交流] 利用CAE工具在高压气柜内部快速布置加强筋方案

利用CAE工具可以在高压气柜内部快速布置加强筋方案，以下是案例的基本信息。
项目名称：高压气柜内部布置加强筋方案
应用行业：电气开关行业
存在问题：箱体内部构件装配完成之后，需要冲入0.05-0.1Mpa的氮气然后箱体密封，箱体内部压力造成箱体侧面变形，影响整体装配。
基本解决方案：通过CAE工具仿真分析，观察箱体变形和应力的情况，确定合理板厚以及加强筋的规格和位置。
分析过程：某型号高压气柜内部是通高压电的一套开关装置，在内部电器构件组装完成之后，需要在箱体内部冲0.05-0.1Mpa的氮气，并将箱体整体密封，在正常工作时整套装置有相同的柜体并列排在一起工作。由于压力的存在，造成箱体侧面变形，由于整体空间有限，变形量的累加造成装配无法完成，因此需要设法减小箱体侧面变形量。图1是抽取的需要建立有限元模型的高压气柜部分模型。

图1 高压气柜部分模型

提出的基本解决思路是在箱体侧面增加加强筋，但加强筋的规格和位置需要合理规划。利用Femap&NX Nastran工具能快速的解决此问题，可以对0.05-0.1Mpa压力，厚度从2-5mm规格的加强筋进行快速评估，从而尽快获得最优方案。可以根据箱体侧面变形和应力的情况，针对不同的压力选择相对应的加强筋。图2是在0.1Mpa压力下箱体的变形情况图3是0.1Mpa压力下箱体的应力云图。
若采用传统方法，需要通过实验方法来确定最终方案，需要耗费较长时间才能确定好最优方案。而利用Femap&NX Nastran有限元工具，通过仿真分析可以快速获得箱体的变形，应力等信息，从而对设计方案作出指导和优化，节省企业的成本。