CN112464522B - 一种脱硝反应器结构智能设计系统的智能后处理系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及脱硝反应技术领域,尤其是涉及一种脱硝反应器结构智能设计系统的智能后处理系统和方法;该脱硝反应器结构智能设计系统的智能后处理系统,包括计算过程提取模块、计算结论提取模块和计算书智能编制模块,所述计算过程提取模块、计算结论提取模块和计算书智能编制模块同脱硝反应器结构智能建模、智能计算、智能绘图模块信息互联互通并能在计算机后台智能迭代计算出最优计算结果;本发明提供的智能后处理模块和方法能够对脱硝反应器结构智能优化设计系统中的智能后处理过程进行相关开发和实现。
Description
技术领域
本发明涉及脱硝反应技术领域,尤其是涉及一种脱硝反应器结构智能设计系统的智能后处理系统和方法。
背景技术
现有技术中,当在人们对结构进行受力分析时,本领域技术人员一般选用目前市场比较成熟的一些大型有限元计算软件进行结构分析计算,若采用大型有限元计算软件进行结构计算,可以较好的分析并计算出结构的受力状态并能以此为基础进行相关的结构设计。但是,鉴于现有大型有限元软件PKPM、MIDAS、STAAD.PRO、ANSYS、SAP2000、ABAQUS等系列商用软件开放性的特点,利用大型有限元软件结构计算后,其计算后处理结果往往是大量离散化的数据,输出的数据格式很不规范,设计师要从众多的数据中挑选出有代表性的结果非常困难;鉴于有限元计算后处理数据的分析处理操作非常繁杂的缺点,这就要求分析人员必须具备专门的知识和丰富的经验。
但是,即便如此,设计师在对计算的后处理结果进行查看分析时,因为工作量较大且严重依赖设计师专业水平和经验的缘故,设计师在对后处理计算结果分析处理时,大量繁杂的工作往往会影响设计师的判断结果和最终的设计成果,在目前的大型有限元计算中,其计算结果的后处理数据分析处理工作亟待改善;针对脱硝反应器结构,目前市场上尚没有专门的大型有限元计算软件,脱硝反应器结构计算也依赖现有大型有限元计算软件进行结构计算和设计,其计算结果的后处理数据成果也亟待改善。
综上所述,根据目前脱硝反应器结构计算市场现状,脱硝反应器结构有限元计算后处理结果普遍存在以下问题:
1、目前的脱硝反应器结构设计的依据主要有《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程》、《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程配套设计计算方法》、《火力发电厂汽水管道设计技术规定》、《火力发电厂汽水管道应力计算技术规定》、《火力发电厂油气管道设计规程》、《石油化工管式炉脱硝反应器结构设计规范》、《通风管道设计技术规定》、《工业金属管道设计规范》等相关规范规程,针对脱硝反应器结构采用大型有限元计算软件进行计算时,需要经过非常复杂的计算后处理数据结果并分析判断哪些数据缺乏相应成果。
2、在脱硝反应器结构采用有限元计算软件进行计算后,需要设计师自行在后处理结果中进行逐项查看分析。
3、根据设计师对有限元计算后处理结果的分析,对于计算不理想的脱硝反应器结构模型,需要设计师人工根据后处理数据分析处理结果人工进行结构模型的再调整再计算再分析,设计师人工工作量较大。
4、设计师根据后处理数据成果人工调整模型再计算时,由于工作量较大,结构模型再调整和再计算次数较少,设计精细度较差。
5、依赖人工进行后处理数据分析的工程项目,其工程安全性和经济性容易存在安全隐患或容易存在工程浪费的情况发生。
6、在设计师进行脱硝反应器结构计算后处理数据分析时,优秀设计师的专业知识和经验推广性较差,优秀设计案例难以大批量的工程借鉴。
7、针对脱硝反应器结构,有限元计算后处理结果独立存在,后处理数据不和结构模型信息产生关联,后处理数据没有智能性。
8、针对脱硝反应器结构,有限元计算软件后处理数据不能生成较适用的结构计算书。
9、目前尚没有针对脱硝反应器结构进行有限元计算设计的专有软件。
上述问题是目前常规脱硝反应器结构采用有限元计算后处理时时普遍存在的问题,这些问题因为脱硝反应器结构采用大型有限元软件计算,在结构计算时需要用户进行大量的计算后处理工作,这些后处理工作具有开放性,设计师可以查看计算结果的很多后处理数据,但这也加大了设计师的工作量,并且同时为工程设计带来了安全和经济上的风险。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种脱硝反应器结构智能设计系统的智能后处理系统和方法,所述模块和方法对脱硝反应器结构智能优化设计系统中的智能后处理过程进行了相关开发和实现。
本发明提供的一种脱硝反应器结构智能设计系统的智能后处理系统,包括计算过程提取模块、计算结论提取模块和计算书智能编制模块,计算过程提取模块、计算结论提取模块和计算书智能编制模块用于脱硝反应器结构智能建模、智能计算、智能绘图模块信息互联互通并能在计算机后台智能迭代计算出结构模型。
作为进一步的技术方案,计算过程提取模块主要包括道体壁板应力、道体壁板局部位移、加劲肋应力、内撑杆应力、内撑杆位移、催化剂支撑梁应力、催化剂支撑梁位移、结构整体位移、结构整体频率。
作为进一步的技术方案,计算结论提取包括安全结论提取、经济性指标提取,其中:
安全结论提取包括应力比指标结论、位移指标结论、频率指标结论,通过应力比指标结论、位移指标结论、频率指标结论形成安全性结论总结;
经济性指标提取包括结构面积和体积计算、结构计算用钢量、面积及体积用钢量,通过结构面积和体积计算、结构计算用钢量、面积及体积用钢量形成经济性结论总结内容。
作为进一步的技术方案,计算书智能编制模块包括工程基本信息、设计参数、计算结论及过程、优化结果构件布置截面图、结构荷载简图、柱脚荷载图、构件应力比云图、构件位移云图、结构振型图。
作为进一步的技术方案,智能后处理模块计算过程提取过程中同步根据提取对比结果进行结构模型自动调整,分析对比及结构模型调整顺序及内容为道体壁板结果对比及模型调整、加劲肋结果对比及模型调整、内撑杆结果对比及模型调整、整体位移及整体结果对比及模型调整四个步骤,每个步骤智能后处理、智能建模、智能计算都形成一个内部循环。
作为进一步的技术方案,智能后处理模块中的计算结论提取是根据后处理结果数据进行统计分析而成,其特点是将离散性的后处理结果数据通过内嵌程序自动统计分析归纳出安全性结论和经济性结论。
作为进一步的技术方案,脱硝反应器结构计算书编制是根据后处理结果数据进行系列过滤封装固化形成,计算书中内容与后处理结果数据、智能建模模块模型数据、智能计算模块中的设计参数信息互联互通,计算书自动智能生成。
作为进一步的技术方案,智能后处理模块为开放性模块。
作为进一步的技术方案,智能计算模块具有记忆和自动学习功能,模块可通过不同的工程实例形成不同的后处理数据结论成果供新工程项目选择参考。
作为进一步的技术方案,上述任一项智能后处理模块。
本发明的第二目的在于提供一种脱硝反应器结构智能设计系统的智能后处理方法,包括上述智能后处理模块。
本发明有益效果:
通过分析脱硝反应器结构计算结果,后处理数据主要分为应力比数据、位移数据、频率数据三种数据内容。这三种数据内容则分别对应脱硝反应器结构的道体壁板、加劲肋、内撑杆、支撑梁等主要脱硝反应器结构构件。其中位移数据包括局部位移和整体位移。当脱硝反应器结构整体及所有构件满足应力比、位移、频率要求时,该脱硝反应器结构安全性则一般就符合规范规程的要求,当其不满足时,则需要进行脱硝反应器结构的模型再调整、再计算、再后处理分析。当上述安全指标符合要求时,如需要进行结构经济性优化时,则仍需进行脱硝反应器结构的模型再调整、再计算、再后处理分析,若不需要时,则可进行工程设计及图纸绘制工作。
我们开发的脱硝反应器结构智能优化设计系统主要包括智能建模、智能计算、智能后处理、智能绘图四大模块,其中智能后处理模块是系统关键模块。
在智能后处理模块,我们实现了计算后处理数据的软件化分析、判断和处理等功能。通过智能后处理模块,我们不需要人工进行结构安全性的判断,通过软件化处理工作,我们可以很可视化的判断出结构是否是整体安全的结构模型。通过软件化处理工作,我们还可以很可视化的计算出结构的体积用钢量等经济性指标并自动判断出结构模型是否需要进行进一步的结构优化工作。根据上述功能,对于结构安全性存在问题和结构经济性不好的结构模型,智能后处理模块能根据判断结果自行调动智能建模模块和智能计算模块进行结构模型的自动再调整、再计算和再后处理,直至迭代优化出符合要求的脱硝反应器结构模型成果。
在脱硝反应器结构有限元计算后处理数据种,结构计算书比较凌乱,结构计算书有关内容尚需要人工进行输入和调整,很不利于脱硝反应器结构计算结果的自查、校审及存档等工作。在智能后处理模块种,根据迭代优化后的最终模型信息和后处理结果,该模块对脱硝反应器结构计算书模式进行了总结归类和封装,方便了设计师对计算书的调阅和下载。
根据大量设计经验,脱硝反应器结构类型相对比较固定,脱硝反应器结构计算后处理数据也基本类似,根据脱硝反应器结构的这些特点,在智能后处理模块中,我们将常规脱硝反应器结构计算后的后处理工作进行了系列封装,并将结构后处理和结构建模及结构计算进行了联动,实现了无人工干预的结构计算功能,将结构模型的计算后处理结果与智能模块中的安全指标和经济指标进行对比,对比不满足的自动调整结构模型并再次计算,再次对比,从而形成迭代循环,直至结构计算后处理结果满足安全指标和经济指标为止。
智能后处理模块整体来将包括计算过程提取、计算结论提取、计算书智能编制三大部分,计算过程提取包括道体壁板应力、道体壁板局部位移、加劲肋应力、内撑杆应力、内撑杆位移、支撑梁应力、支撑梁位移、结构整体位移、结构整体频率九部分内容。计算结论提取包括安全结论提取、经济性指标提取两部分内容。其中安全结论提取包括应力比指标结论、位移指标结论、频率指标结论三部分内容,这三部分内容最终形成安全性结论总结。经济性指标提取则包括结构面积和体积计算、结构计算用钢量、面积及体积用钢量三部分内容,通过这三部分内容的计算统计,形成最终的经济性结论总结内容。计算书智能编制包括工程基本信息、设计参数、计算结论及过程、优化结果构件布置截面图、结构荷载简图、柱脚荷载图、构件应力比云图、构件位移云图、结构振型图九部分内容。在计算过程提取、计算结论提取、计算书智能编制三部分内容中,先进行计算过程提取,若不满足要求时,根据内嵌规则自动调用智能建模模块进行结构模型自动调整和再计算并再次提取后处理数据进行计算过程提取的循环,直至结构模型调整成符合要求的结构模型为止。
在智能后处理模块中,智能后处理计算数据分析处理我们内嵌了分析处理数据顺序和相关规则,从而实现了智能后处理模块和智能建模及智能计算间的互联互通和智能调整。在数据分析过程中,首先根据道体壁板分析结果进行结构模型的循环调整再计算,再根据加劲肋分析结果进行结构模型的循环调整再计算,之后再根据内撑杆分析结果进行结构模型的循环调整再计算,最后根据整体位移及整体频率分析结果进行结构模型的循环调整再计算。最终形成符合要求的后处理数据成果。在根据加劲肋分析结果进行结构模型的循环调整再计算时,分别对道体壁板应力比、道体壁板局部位移调用智能模块中的安全指标进行对比分析,对不符合要求的调整智能建模中的结构模型进行构件截面调整并再计算和再分析形成循环,此次循环构件截面调整主要通过调整加大加劲肋截面进行解决。对符合要求的则进入下一个循环。在加劲肋结果分析迭代循环中,构件截面调整时仍是通过加大加劲肋截面进行解决。在内撑杆和支撑梁结果分析迭代循环中,构件截面调整时则是分别通过加大内撑杆和支撑梁截面进行解决。在整体位移及整体频率结果分析迭代循环中,构件截面调整时则是通过加大加劲肋和内撑杆截面整体进行解决。在上述迭代优化计算过程中,构件截面优化调正不但调整应力比过大、位移过大等安全指标不满足要求的构件,还调整应力比过小、位移过小等安全指标富裕较大的构件截面,即构件截面优化调整是同时进行安全性调整和经济性调整,在调整过程中,根据上一次计算结果,将构件截面较小的构件调大,将构件截面较大的构件截面规格调小,最终优化调整成安全性和经济性均较优的最终结构模型。最终结构模型的计算结果传递给智能后处理模块形成最终的计算书成果,智能计算模块计算完成的最终的结构模型信息再传递给智能绘图模块,形成最终的图纸成品。
因脱硝反应器结构是一种类型较固定的结构,在脱硝反应器结构按常规有限元计算时,计算后需设计师自行人工查看模型的后处理结果,设计师再根据模型计算的后处理结果进行手动模型调整并再次计算。因为此过程的复杂性,通常情况下,每个工程,设计师一般进行的模型计算基本在5次以下,最终工程计算结果往往都有较大的结构安全富裕度并还可能存在个别结构构件有安全隐患的情况出现。常规结构模型计算,设计师人工参与较多,设计效率较低,并且极易出现用钢量较大工程浪费的情况,还容易出现个别构件结构受力较大,出现安全隐患情况。通过脱硝反应器结构智能后处理模块,我们把脱硝反应器结构模型计算后的所有后处理工作进行了模板固化,并且智能后处理模块还可以通过后处理结果自行进行安全和经济性检查对比,并能自动调整结构模型构件截面和模型体系,可以一次计算十余乃至几十几百个结构模型并迭代优化计算出最终的即安全又经济的结构模型计算结果,当中过程无需设计师人工干预,大幅提升了计算效率。另外,因模型计算后处理工作我们根据大量经验总结进行了模板固化,避免了计算过程判断出错的情况风险,大幅提升了工程的计算准确性和精度。再有,智能后处理模块内嵌的迭代优化计算循环功能,通过不断自动调整后的大量模型的结构计算对比,优化调整出了最终结构模型,大幅提升了结构的安全性和经济性。智能后处理模块是脱硝反应器结构智能优化设计系统的关键模块。
在常规有限元结构计算时,设计师对脱硝反应器结构不断进行模型调整和计算,人工设计出较满意的计算结果,往往需要设计师数天的人工参与。通过智能后处理模块,则省却了设计师此部分的工作量,在设计师通过智能建模模块人工输入工程信息后,智能建模模块、智能计算模块和智能后处理模块形成迭代循环,可以自动进行上百个模型的计算和调整工作,此过程一般一小时内完成。
同智能建模模块和智能计算模块相适应,在智能后处理模块中,脱硝反应器智能优化设计系统的开发平台可以是在PKPM、MIDAS、SAP2000、STAAD.PRO等大型有限元计算软件基础上开发,原大型有限元计算软件所有功能予以保留,智能后处理模块中后处理相关内嵌规则支持用户修改。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中智能后处理模块系统流程图;
图2为本发明中智能后处理模块结果数据处理顺序及迭代循环流程图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语"第一"、"第二"仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本发明的描述中,"多个"的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。此外,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参阅图1至图2,在我们开发的脱硝反应器结构智能优化设计系统中,智能后处理模块是关键模块,该模块前承智能建模模块和智能计算模块,后接智能绘图模块,在整个脱硝反应器智能优化设计系统中处于关键位置。通过智能后处理模块,可以智能分析对比脱硝反应器结构模型每次计算后处理结果数据中各个具体构件的应力比、位移和模型整体安全的整体位移及频率是否满足智能建模模块中安全指标要求,并且能将对比分析结果智能传递给智能建模模块,根据内嵌规则,自动调整结构模型的结构体系和结构模型的具体构件截面规格,并将体系和构件截面调整后的模型通过智能计算模块重新智能计算,计算后再通过智能后处理模块重新后处理数据对比分析并再次通过智能建模模块对模型进行优化调整,从而使智能后处理模块和智能建模模块及智能计算模块形成迭代优化循环。直至将最终后处理数据安全性和经济性均满足用户要求的最终结构模型在智能建模模块及智能计算模块和智能后处理模块中定型,通过计算书智能编制智能形成最终的结构计算书,并将最终后处理数据信息传递给智能绘图模块,从而智能形成工程施工图纸,最终完成工程项目的计算设计工作。在整个脱硝反应器结构智能优化设计系统中,智能后处理模块和智能建模模块、智能计算模块及智能绘图模块信息互联互通并相互调用,通过四个智能模块间的内部自动智能支持匹配从而形成脱硝反应器结构智能优化设计系统的整体功能。
除了智能后处理模块和智能建模模块、智能计算模块及智能绘图模块之间形成的智能优化迭代循环,在智能后处理模块中,在计算过程提取中,智能计算模块每个模型的构件调整过程我们也总结了调整顺序,从而形成了每次结构模型构件截面调整的内部智能优化迭代循环。
智能后处理模块集成了我们在脱硝反应器结构日常设计过程中形成的后处理数据处理设计经验并进行了计算机化处理,可以使智能后处理模块代替设计师自动进行结构计算结果后处理数据分析判断工作,实现了脱硝反应器结构后处理数据分析判断的自动后台运行,节省了时间、避免了设计差错并大幅提升了设计的安全性和经济性。
整体上,脱硝反应器结构智能后处理模块包括计算过程提取、计算结论提取及计算书智能编制三大部分。计算过程提取包括道体壁板应力、荷道体壁板局部位移、加劲肋应力、加劲肋位移、内撑杆应力、内撑杆位移分析、内支撑梁应力、支撑梁位移、结构整体位移、结构整体频率十部分。计算结论提取包括安全结论提取、经济性指标提取两部分。安全结论提取包括应力比指标结论、位移指标结论、频率指标结论三部分,这三部分结论形成安全性结论总结。经济性指标提取包括结构体积、结构计算用钢量、体积用钢量三部分,这三部分结论形成经济性结论总结。计算书智能编制包括工程基本信息、设计参数、计算结论及过程、优化结果构件布置截面图、结构荷载简图、柱脚荷载图、构件应力比云图、构件位移云图、结构振型图九部分。
在智能后处理模块中,计算结果数据处理顺序及迭代循环流程按以下流程进行。首先进行通过计算过程提取进行计算结果后处理数据的提取,第一步通过道体壁板结果分析先进行道体壁板的应力分析,道体壁板结果分析包括道体壁板应力比分析和道体壁板局部位移分析。当道体壁板应力比和道体壁板局部位移有一项大于用户要求时,则通过智能建模模块进行加劲肋构件调整,通过加劲肋调整加大相应加劲肋构件截面进行解决。当道体壁板应力比和道体壁板局部位移有一项小于用户要求时,则也通过智能建模模块进行加劲肋构件调整,此时通过加劲肋调整减小相应加劲肋构件截面进行解决。在道体壁板后处理结果数据分析对比调整中,智能后处理模块和智能建模模块及智能计算模块形成道体壁板结果分析的一个小循环,直至道体壁板分析及对比结果均满足用户要求后再进行第二部工作。
第二步通过加劲肋结果分析进行加劲肋的应力分析,加劲肋结果分析包括加劲肋应力比分析和加劲肋位移分析。当加劲肋应力比和加劲肋局部位移有一项大于用户要求时,则通过智能建模模块进行加劲肋构件调整,通过加劲肋调整加大相应加劲肋构件截面进行解决。当加劲肋应力比和加劲肋局部位移有一项小于用户要求时,则也通过智能建模模块进行加劲肋构件调整,此时通过加劲肋调整减小相应加劲肋构件截面进行解决。在加劲肋后处理结果数据分析对比调整中,智能后处理模块和智能建模模块及智能计算模块形成道体壁板结果分析的一个小循环,直至加劲肋分析及对比结果均满足用户要求后再进行第三部工作。
第三步通过内撑杆结果分析进行内撑杆的应力比及位移分析,内撑杆结果分析包括内撑杆应力比分析和内撑杆位移分析分析。当内撑杆应力比和内撑杆局部位移有一项大于用户要求时,则通过智能建模模块进行内撑杆构件调整,通过内撑杆调整加大相应内撑杆构件截面进行解决。当内撑杆应力比和内撑杆局部位移有一项小于用户要求时,则也通过智能建模模块进行加劲肋构件调整,此时通过内撑杆调整减小相应内撑杆构件截面进行解决。在内撑杆后处理结果数据分析对比调整中,智能后处理模块和智能建模模块及智能计算模块形成内撑杆结果分析的一个小循环,直至内撑杆分析及对比结果均满足用户要求后再进行第四部工作。
第四步通过支撑梁结果分析进行支撑梁的应力比及位移分析,支撑梁结果分析包括内撑杆应力比分析和支撑梁位移分析。当支撑梁应力比和支撑梁局部位移有一项大于用户要求时,则通过智能建模模块进行内撑杆构件调整,通过支撑梁调整加大相应内撑杆构件截面进行解决。当支撑梁应力比和支撑梁局部位移有一项小于用户要求时,则也通过智能建模模块进行加劲肋构件调整,此时通过支撑梁调整减小相应支撑梁构件截面进行解决。在支撑梁后处理结果数据分析对比调整中,智能后处理模块和智能建模模块及智能计算模块形成支撑梁结果分析的一个小循环,直至支撑梁分析及对比结果均满足用户要求后再进行第五部工作。
第五步通过整体位移及整体频率结果分析进行结构整体位移分析和结构整体频率分析并进行结构优化循环调整。整体位移及整体频率结果分析结构整体位移分析和结构整体频率分析。当结构整体位移和结构整体频率有一项大于用户要求时,则通过智能建模模块进行加劲肋和内撑杆构件同时调整,通过加劲肋内撑杆整体调整加大相应加劲肋和内撑杆构件截面进行解决。当结构整体位移和结构整体频率有一项小于用户要求时,则也通过智能建模模块进行加劲肋和内撑杆构件调整,此时通过加劲肋内撑杆整体调整减小相应加劲肋和内撑杆构件截面进行解决。在整体位移及整体频率后处理结果数据分析对比调整中,智能后处理模块和智能建模模块及智能计算模块形成整体位移及整体频率结果分析的一个小循环,直至整体位移及整体频率分析及对比结果均满足用户要求后再进行后续工作。
我们将脱硝反应器结构体系分为两个结构体系,在通过上述根据后处理结果分析对比而进行的杆件调整的五个小循环后,则形成第一个结构体系的脱硝反应器结构最终结构模型和计算的后处理数据结果。此后,再重复上述五个小循环内容,形成下一个结构体系的最终结构模型和计算结果,形成第二个结构模型的后处理数据结果。两个结构体系的最终结构模型进行经济性指标对比,挑选出这两个结构体系结构模型中经济性指标最优(也即面积用钢量或体积用钢量或用钢量最小)的最终结构模型,则为项目工程的最终结构模型。
在智能后处理模块通过上述脱硝反应器结构体系的计算后处理数据分析对比调整三个大循环优化调整和每个结构体系下构件截面调整的四个小循环后,形成工程项目最终结构模型及其后处理数据结果。此后处理数据结果通过计算结论提取形成最终的安全性结论总结和经济性结论总结。计算结论提取包括安全结论提取和经济性指标提取两部分。计算结论提取包括安全结论提取、经济性指标提取两部分。安全结论提取包括应力比指标结论、位移指标结论、频率指标结论三部分,这三部分结论形成安全性结论总结。经济性指标提取包括结构体积、结构计算用钢量、体积用钢量三部分,这三部分结论形成经济性结论总结。在计算结论提取过程中,通过内嵌程序将后处理数据中离散的结果统计分析总结出整体数据,这个过程要将离散的后处理数据归纳成整体结论数据,其中应力比指标结论要将模型所有结构构件应力比进行汇总分析并智能分类,统计出所有构件在用户应力比范围内的分布范围。位移指标结论也要将模型中所有结构构件位移指标进行汇总分析并提取出脱硝反应器结构整体位移数据。
在完成工程项目最后一个结构模型计算形成后处理结果数据后,智能迭代优化后的结构模型数据信息同步到智能建模模块和智能计算模块中,在计算书智能编制的编制过程中,智能后处理模块自动调动智能建模模块中信息内容,形成工程基本信息、结构荷载简图、优化结果构件布置截面图。通过自动调用智能计算模块中的前处理模板数据信息,自动形成设计参数,通过调用后处理模块中后处理数据结果,自动形成计算结论及过程、柱脚荷载图、构件应力比云图、构件位移云图、结构振型图等计算书内容。智能后处理模块和智能建模模块及智能计算模块中各种数据信息复杂繁多,在智能后处理模块中,我们总结归纳了计算书的内容模板,在计算书智能编制的编制过程中,计算书内容自动过滤智能建模模块、智能计算模块、智能后处理模块中不需要的内容数据,自动形成计算书编制模板中的九大内容。
根据智能后处理模块,我们可以将脱硝反应器结构后处理工作量减少95%以上,通过该智能后处理模块,可以在不需要设计师参与的情况下将智能后处理模块、智能建模模块和智能计算模块中的各种数据信息总结归纳和对比分析,自动形成智能迭代优化整体结论和计算书。通过后处理模块,关键还能将智能计算模块形成的计算过程和后处理数据进行分析对比,并和智能建模模块及智能计算模块形成智能迭代优化大小循环,自动优化出最终的工程结构模型,并能将最终的工程结构模型数据传递到智能绘图模块进行工程施工图的智能绘制。通过智能后处理模块,省却了设计师人工后处理数据对比分析并结构模型再调整再计算再分析的工作量,还省却了人工进行数据总结的工程量,并能按计算书编制模板自动形成最终的结构计算书,大幅提高了工作效率,还提高了结构的安全性和经济性。
举例1:一600MW机组脱硝反应器,长15米、宽12米,设计压力4.8KPa,设计温度380度,积灰荷载0kg/m2,基本风压0.40KN/m2,地震基本烈度7度,地震加速度0.05g,进行结构计算并进行计算后处理数据工作。
根据工程实例,我们打开脱硝反应器结构智能优化设计系统,通过智能建模模块人机交互信息菜单完成此工程实例的结构初步模型构建。再通过智能计算模块完成初步模型的结构计算工作,形成计算后处理数据。
在后处理数据中,智能后处理模块首先自动查看脱硝反应器道体壁板计算结果的应力比数据和局部位移数据,若发现计算结果不满足用户应力比的要求,则自动调整脱硝反应器结构的加劲肋构件截面并再进行新结构模型的计算,再根据计算结果后处理数据查看道体壁板的应力比数据和位移数据,不满足继续进行调整计算直至满足为止,然后再进行后续的加劲肋结果分析、内撑杆结果分析、整体位移及整体频率结果分析等工作,直至形成最终满足要求的结构模型的后处理数据成果。在最终的后处理数据成果中,形成的数据有数百种之多,智能后处理模块自动对这些数据归纳总结,形成安全性结论总结和经济性结论总结。最后,智能后处理模块根据结构最终模型形成结构计算书成果。
根据本发明实施例,还提供了一种脱硝反应器结构智能设计系统的智能后处理方法,包括上述智能后处理模块。
在本工程实例中,通过智能后处理模块,通过两次大循环五次小循环的迭代优化计算,所有构件应力比为0.9以下(80%构件应力比控制在0.6至0.85之间),体积用钢量为90kg/m3。脱硝反应器结构智能后处理用时10分钟,全程无需用户介入,大大提高了工作效率。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (6)
1.一种脱硝反应器结构智能设计系统的智能后处理系统,其特征在于,包括计算过程提取模块、计算结论提取模块和计算书智能编制模块,所述计算过程提取模块、计算结论提取模块和计算书智能编制模块用于同脱硝反应器结构智能建模、智能计算、智能绘图模块信息互联互通并能在计算机后台智能迭代计算出计算结果;
所述计算过程提取模块主要包括道体壁板应力、道体壁板局部位移、加劲肋应力、内撑杆应力、内撑杆位移、催化剂支撑梁应力、催化剂支撑梁位移、结构整体位移、结构整体频率;
所述计算结论提取包括安全结论提取、经济性指标提取,其中:
所述安全结论提取包括应力比指标结论、位移指标结论、频率指标结论,通过所述应力比指标结论、位移指标结论、频率指标结论形成安全性结论总结;
所述经济性指标提取包括结构面积和体积计算、结构计算用钢量、面积及体积用钢量,通过所述结构面积和体积计算、结构计算用钢量、面积及体积用钢量形成经济性结论总结内容;
所述计算书智能编制模块包括工程基本信息、设计参数、计算结论及过程、优化结果构件布置截面图、结构荷载简图、柱脚荷载图、构件应力比云图、构件位移云图、结构振型图。
2.根据权利要求1所述的一种脱硝反应器结构智能设计系统的智能后处理系统,其特征在于,所述智能后处理模块计算过程提取过程中同步根据提取对比结果进行结构模型自动调整,分析对比及结构模型调整顺序及内容为道体壁板结果对比及模型调整、加劲肋结果对比及模型调整、内撑杆结果对比及模型调整、整体位移及整体结果对比及模型调整四个步骤,每个步骤智能后处理、智能建模、智能计算都形成一个内部循环。
3.根据权利要求2所述的一种脱硝反应器结构智能设计系统的智能后处理系统,其特征在于:智能后处理模块中的计算结论提取是根据后处理结果数据进行统计分析而成,其特点是将离散性的后处理结果数据通过内嵌程序自动统计分析归纳出安全性结论和经济性结论。
4.根据权利要求1所述的一种脱硝反应器结构智能设计系统的智能后处理系统,其特征在于:所述脱硝反应器结构的计算书编制是根据后处理结果数据进行系列过滤封装固化形成,计算书中的内容与后处理结果数据、智能建模模块模型数据、智能计算模块中的设计参数信息互联互通,计算书自动智能生成。
5.根据权利要求1所述的一种脱硝反应器结构智能设计系统的智能后处理系统,其特征在于:所述智能后处理模块为开放性模块。
6.一种脱硝反应器结构智能设计系统的智能后处理方法,其特征在于:包括权利要求1至5中任一项所述智能后处理系统。
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