最近看到2篇換熱器采用應(yīng)力分析設(shè)計方法進行優(yōu)化設(shè)計的論文，里面的計算力學(xué)模型有明顯的錯誤，寫個小文章說說里面的問題。
1. U形管式換熱器管板優(yōu)化設(shè)計
第1篇是關(guān)于U形管式換熱器管板優(yōu)化設(shè)計的，當(dāng)我看到論文題目時感覺很疑惑，U形管式換熱器夾持管板你還能做優(yōu)化設(shè)計??？管板首先按照GB/T151校核，確定厚度，然后采用有限元做優(yōu)化設(shè)計？花了一點時間看了一下，發(fā)現(xiàn)以下問題：
（1）換熱器只是用于氨氣冷卻處理，換熱管選了銅合金，其余材料是碳鋼的，這種情況很少見。
（2）有限元模型里面載荷施加跟描述不一致，描述也不夠詳細。載荷施加截圖里面2.2MPa是管殼程壓力，11MPa推測是墊片壓力，有個固支約束J推測是加到管板或者換熱管上了。
法蘭通過墊片傳遞了墊片力給管板，并限制管板位移，接觸被忽略了，模型里面有法蘭還有必要嗎。
筒體和換熱管端部不應(yīng)該加端部封閉效應(yīng)產(chǎn)生的拉力推力嗎？管殼程壓力同時作用時正好是2.2MPa，貌似沒加。
（3） 屈服強度/2確定材料許用應(yīng)力，也不知道依據(jù)是啥，難道不應(yīng)該是查GB/T150.2嗎。
（4）一個U形管式換熱器有必要做熱應(yīng)力分析嗎？殼體外壁施加空氣對流換熱器系數(shù)？換熱器不保溫？
（5）管程壓力單獨作用時變形有點奇怪啊，為什么最大應(yīng)力在邊緣，不是應(yīng)該在中心嗎？
殼程壓力單獨作用時變形也有點奇怪啊，最大應(yīng)力在邊緣，不是應(yīng)該在中心嗎？
（6）經(jīng)過此文的優(yōu)化管板厚度57mm降低到35mm。GB/T151這么保守嗎？
（7）管板什么時候需要考慮屈曲失穩(wěn)？？？
（8）厚度減薄熱機耦合下應(yīng)力是降低了，機械載荷單獨作用下就不管了？
（9）對此文的總結(jié)：選材不合理，計算力學(xué)模型錯誤，結(jié)論沒有參考價值。換熱管端部拉力推力沒有考慮是明確的錯誤，另外可能在管板上加了固支約束，管板上的力應(yīng)該是靜力不平衡的。
（1）注意設(shè)備公稱直徑為1000 mm，換熱管規(guī)格為Ф25 mm×2 mm。
（3）注意位移約束邊界。這邊文章參考文獻[13]，基于ANSYS的固定管板換熱器有限元分析），里面模型簡化和邊界條件講的清清楚楚明明白白，問什么不參考呢。
（4）環(huán)境溫度20，設(shè)備沒有保溫？170/190不是管殼程的設(shè)計溫度，拿來做金屬壁溫算熱膨脹？沒這么做的吧。
（5）管箱法蘭與管板整體連接？？？跟實際不符吧。設(shè)備半徑500，換熱管和筒體長度都不夠?qū)嶋H長度的1/2，不知道怎么想的，不是對稱模型嗎？網(wǎng)格畫的就不說了
（6）看著計算結(jié)果，沒覺得不對勁？螺栓力和墊片支反力加一下就好了，干嗎把管箱法蘭帶進來。
和孫工交流了一下上面兩篇論文一篇是研究生的學(xué)位論文，一篇是大學(xué)教授的論文。兩篇論文的作者嚴格上說都不是壓力容器從業(yè)人員。但我想說的是即使是壓力容器行業(yè)的分析人員，有些甚至是拿著分析設(shè)計審核證的人上面某些問題也有（例如建個法蘭還是粘在一起的，不清楚是裝逼給業(yè)主看的還是常規(guī)設(shè)計都沒搞明白）。
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