文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
大口径闸阀阀体结构优化与可靠性分析
姓名:权帅峰
申请学位级别:硕士
专业:机械制造及其自动化
指导教师:安宗文
20090424
摘要大口径闸阀ǔ仆ň段~诠┧凸ひ倒艿郎媳还惴河τ谩阀体作为闸阀主要零件之一,其结构型式及参数对阀门总体性能有重要的影响。由于大口径闸阀阀体受到结构长度的限制,其容纳闸板的内腔通常为扁圆形或椭圆形的异形容器,很难用理论公式对其进行结构分析,结构优化也大多依靠工程经验。因此,如何采用先进的计算机辅助工程技术对大口径阀体结构的强度、刚度性能进行数值分析和优化设计,并对阀体结构进行可靠性评估,进而为该类结构的改进提供依据和指导,已成为业内共同关注的课题。本文以某厂大口径闸阀阀体为主要研究对象,运用际醵云浣芯擦τ限元分析,以及结构优化和可靠性研究。研究内容概述如下:协同优化分析平台为工具,建立大口径闸阀阀体的参数化模型,基于整体结构设定边界条件,按照实际工况和试验工况分别施加载荷,对阀体的强度、刚度进行了有限元分析,研究阀体等效影踩ā⒕玫慕嵌龋苑逯柿俊⒏斩仍际跫掠α写Φ淖畲蟮效应力作为目标函数,以阀体结构的基本尺寸作为设计变量,就如何改进阀体的结构以减少阀体的应力集中现象,合理优化加强筋结构尺寸和位置进行结构设计,得出阀体最优的结构尺寸。结合最大应力强度敏感性分析,为该类阀体结构的设计提出指导性意见。结果表明,改进后的阀体等效应力最大值减小%,应力集中处应力值明显减小,改善了阀体的应力分布状况,使其分布更加均匀,该研究方法具有较高的效率和精度。萁峁箍煽啃岳砺郏贏软件的模块,以阀体结构尺寸、材料特性、载荷等设计参数为随机输入变量,采用瓹随机有限元法中的拉丁超立方法进行抽样分析,直观地显示了设计参数对结构应力、强度可靠度的影响程度,实现对优化后阀体结构强度的可靠性分析,验证了优化后该结构的可靠性及优化设计的可行性。.关键词:大口径闸阀阀体;强度分析;结构优化;可靠性分析;有限元法訟应力的大小和分布状况。硕十学位论文珻
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