文档介绍:兰州理工大学
硕士学位论文
干气密封焊接金属波纹管的动态性能分析及结构优化
姓名:张静
申请学位级别:硕士
专业:安全技术及工程
指导教师:丁雪兴
20100501
摘要一般都是基于螺旋槽的研究,对其弹性元件研究的较少。焊接金属波纹管不仅析计算出的固有频率进行比较,从而验证了模态分析结果的可靠性,为波纹管的动态响干气密封的应用经过多年的发展,以其优良的性能已经在工业生产领域中得到广泛的应用。为了提高干气密封的密封效果,国内外学者对其结构进行了各种研究,但起着补偿及缓冲因动磨损、轴向串动及振动等原因产生的轴向位移,而且靠本身的弹力与密封介质压力一起对密封端面施加一定的比压,以起到密封的作用。因此其代替了原有的弹性元件。本文运用邢拊H砑院附咏鹗舨ㄎ乒艿亩阅芙蟹治觯来提高干气密封的效果。首先,应用瓻软件分别对单圆弧、双圆弧和三圆弧三种结构类型的焊接金属波纹管进行建模,然后导入砑心L治觯直鸬玫剿堑墓逃衅德屎驼型,通过分析比较得出,在几何参数相同的情况下,单圆弧的固有频率最大,双圆弧的次之,三圆弧的最小;同时利用理论公式计算出波纹管的固有频率,然后与利用模态分应分析提供了依据;其次,对三种类型的波纹管进行了谐响应分析,求出了响应值灰一频率曲线。通过分析得到,在相同的工况下,三圆弧波纹管的位移最小,是我们的最优选择。最后,采用模态叠加法对三种类型的波纹管进行瞬态动力学分析,分别得出它们的位移时间曲线和应力时间曲线。通过分析比较,在相同的工况下,双圆弧的位移最小,三圆弧的次之,单圆弧的最大;对于应力,三圆弧的最大,单圆弧和双圆弧的相差不大。综合考虑两种因素双圆弧波纹管是我们的最佳选择。为波纹管的优化设计提供基础。关键词:千气密封:焊接金属波纹管;邢拊#荒L治觯恍诚煊Ψ治觯凰蔡动力学分析硕十学付论文;。曼黮一
..猣,,,;籑,琤琩瑃玹瑃籉瓹:干气牢封焊接会霞渺纹管动态件能分析硬结构代化琩甀,.,.,甌籺,;;
插图索引图单圆弧波纹管节点图单圆弧波纹管节点沿虻南煊χ涤肫德是摺图双圆弧波纹管节点豖向的响应值与频率曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图双圆弧波纹管节点豗向的响应值与频率曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图三圆弧波纹管节点豖向的响应值与频率曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图三圆弧波纹管节点豗向的响应值与频率曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。图三圆弧波纹管节点豘向的响应值与频率曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图单圆弧波纹管力的施加点沿虻奈灰剖奔淝摺!!!!!!!!!!!!狪———。图干气密封基本结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图单圆弧波纹管有限元模型图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图第一阶振型图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图第二阶振型图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图第三阶振型图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图第四阶振型图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图第五阶振型图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图第六阶振型图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图第十阶振型图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图双圆弧焊接金属波纹管有限元模型图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图不『附咏鹗舨ㄎ乒苡邢拊DP屯肌图不〉谝唤渍裥汀图不〉诙渍裥汀图不〉〉谒慕渍裥屯肌图不〉谖褰渍裥屯肌弧..⋯⋯⋯⋯⋯⋯。⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图不〉诹渍裥屯肌图不〉谑渍裥屯肌图不〉谝唤渍裥屯肌图不〉诙渍裥屯肌图不〉谌渍裥屯肌图不〉谒慕渍裥屯肌图不〉谖褰渍裥屯肌图不〉谑渍裥屯肌豖向的响应值与频率曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图双圆弧波纹管节点豘向的响应值与频率曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯而十学伊论史曼曼舅曼曼曼苎曼曼事·
图三圆弧波纹管力的施加点沿虻奈灰剖奔淝摺时三圆弧波纹管的动应力云图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图掷嘈筒ㄎ乒芨魇奔涞愕淖畲蠖αΧ允奔浔浠那咄肌图不同曲率半径的双圆弧波片模型ㄆ穸.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图波纹管的最大动应力随时间变化曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图单圆弧波纹管力的施加点沿虻奈灰剖蔽是摺图单圆弧波纹管力的施加点沿虻奈灰剖蔽是摺图双圆弧波纹管力的施加点沿虻奈灰剖奔淝摺图三圆弧波纹管力的施加点沿虻奈灰剖蔽是摺图三圆弧波纹管力的施加点沿虻奈灰剖奔淝摺图钡ピ不〔ㄎ乒艿亩αυ仆肌钡ピ不〔ㄎ乒艿亩αυ仆肌!时单圆弧波纹管的动应力云图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图彼不〔ㄎ乒艿亩αυ仆肌彼不〔ㄎ乒艿亩αυ仆肌骸时双圆弧波纹管的动应力云图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..比不〔ㄎ乒艿亩αυ仆肌时三圆弧波纹管