阀门作为工业生产和输运最重要的管道元件,被称为“工业血管”,广泛地运用在各种复杂恶劣的环境下,因此对阀门结构强度的计算和流动状态的评估显得格外重要。随着计算机技术的飞速发展,众多的有限元分析软件也运用到了工程计算上来,越来越多的工程师选择用有限元分析软件对阀门进行结构与流体分析,从而对阀门进行优化设计,但是通用的有限元分析软件对技术员的要求较高,要求有较深的理论知识,很多技术人员并不具备这种能力。由于阀门结构复杂、工程分析难度较大,因此开发出界面简单、操作便捷的阀门数字化集成设计平台对阀门的设计与生产起着至关重要的作用。本项目组应浙江温州某阀门制造有限公司的需求,研究编制了“阀门数字化集成设计平台”,并交付企业使用。该平台集参数化设计和工程分析自动化于一体,用简单的界面对阀门进行设计与分析,大大提高了阀门的设计效率。本文研究阀门数字化集成设计平台中工程分析自动化的实现,研究内容如下:(1)研究了阀门设计和工程分析流程,将企业的设计和工程分析流程通过软件的形式进行规范和固化,实现了8类阀门的结构分析和流体分析的自动化,完成了从阀门设计到工程分析的集成。仅需通过必要的参数输入,系统就可以自动输出相关的工程分析结果,减少了繁琐的鼠标交互操作,提高了设计效率;(2)为了实现阀门流体分析自动化,本文创新性地提出了“流体分析参数化模板”技术。根据阀门流体分析相关标准要求,在阀门参数化设计之前,给每一种阀门建立一个装配体模板,在模板里添加管道和封盖、设置开度配置、边界条件等,并将模板始终依附在新生成的阀门中,随着阀门的更新而更新。阀门流体分析时,程序可以直接激活模板中的设置,成功解决了阀门流体分析的自动化;(3)研究了SolidWorks二次开发方法,结合Excel软件的VBA语言,编写了阀门有限元结构分析子系统和阀门流体分析子系统,并将两个子系统集成到阀门数字化集成设计平台,成功解决了三维模型简化、网格无关性自动判定、分析参数的自动传递、输出结果的后处理与可视化等技术问题,开发的系统已被企业应用在实际工程中;(4)运用本文研制的系统研究了“角式闪蒸调节阀流量特性”、“柱塞式调节阀壁面粗糙度对流量系数影响”两个企业生产过程中遇到的理论难题。得出了相关有价值的结论,对企业生产提供有意义的指导。同时,通过本系统的运用,证明了其操作的便捷性和实用性。