[00738627]大型袋式除尘器结构优化设计和虚拟装配关键技术及应用

袋式除尘器是应用最多的工业粉尘收集装置，在钢铁、有色冶金、水泥、电力等高粉尘排放行业获得广泛应用，然而由于设计技术滞后，耗钢量高和结构安全隐患较多的问题表现得非常突出，近年来先后发生多起设备垮塌事故，造成严重的人员伤亡和经济损失。项目组面对袋式除尘器行业发展对结构优化设计和大型模块化快装技术的迫切需求，综合运用计算结构力学、结构优化设计理论和先进的计算机仿真技术，系统研究了袋式除尘器结构优化设计和虚拟装配系列关键技术，技术难度高、复杂程度大，具有较高的学术水平和很强的应用背景。成果研究了复杂工况和环境荷载的组合作用，提出了整体计算中复杂花板结构的等效简化方法，探讨了袋式除尘器节点初始刚度和极限承载能力对梁柱几何的依赖性，发展了建立在整体分析基础上的局部快速建模技术，首次开发了袋式除尘器结构计算和优化设计软件；提出了世界树的实体层次系统结构建模框架，开发了大型模块化袋式除尘器结构件虚拟生成和虚拟装配软件；通过箱形梁和大型空间梁CO<,2>气体保护焊的热力耦合有限元分析，提出了反变形法消除焊接变形的控制技术。项目获得了两项软件著作权，申请了两项实用新型专利，发表了22篇学术论文，其中SCI收录4篇，被SCI他引8次。通过与多个大型环保设备研究生产龙头企业的合作，实现了项目成果在国内外数百家企业的广泛应用。根据不完全核算和有限的应用效益证明，成果应用已带来新增利税1.079亿元，创造了显著的经济效益和社会效益。