文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
阀门三维参数化建模与仿真分析
姓名:余龙
申请学位级别:硕士
专业:化工过程机械
指导教师:俞树荣
20050601
摘要本课题研究的阀门仿真试验系统是利用计算机技术,对所设计的阀门在制造前进行模拟实际工况条件的仿真试验,可对产品的性能给出初步评价,对设计中的缺陷进行修正,确保设计后各工序的有效性。本系统通过有限元分析计算,确定该设计阀门在实际工况下的应力场、温度场与位移场,最终给出产品密封副密封性能、阀杆扭矩、阀门各部位的应力分布以及其主要零部件的强度与变形数据和评价结论。系统采用软件魑V饕=:头治銎教ǎ萜浣L点建立阀门装配模型,并对其进行参数化定义,通过改变阀门尺寸参数,生成新的、同型号的阀门,检查生成模型是否符合实体结构,各接触面贴紧程度,以及内部结构的合理性。对阀体、阀杆、启闭件进行接触分析,最终可以给出应力、应变、接触力等力学结果。在整个课题中,阀门模型的制作与仿真试验的测试是核心内容,直接关系到最终分析结果的准确性,所以阀门建模和仿真试验是本文探讨的主要内容。对一个供有限元分析的复杂装配结构模型进行参数化定义,装配参数的确定是建模过程的重点和难点。本文结合自底向上和白顶向下的两种模型装配方法,利用零部件之间的尺寸参数和装配关系,使其在模型的主坐标和零部件成型的局部坐标之间的参数转换过程中得以体现。以建立结构合理,成型可靠的参数化模型为目的,提出对复杂装配结构的实体模型的装配参数进行定义的基本思路和方虚拟现实技术已经被广泛的应用于现代工业设计和生产中,它改变了传统设计的方式和思路,提高了生产的效率。本文结合虚拟现实技术的特点,以阀门仿真试验为例,介绍了在工业设计中运用虚拟现实技术,以及对设计的产品进行仿真试验的详细过程。在仿真试验中,通过对阀门参数的改变,探讨了阀体开孔应公式进行了修正;此外,通过仿真试验,对密封面比压进行测试,提取出有效密封比压,得到密封面宽度和密封比压的关系曲线,从而对阀门强度和密封性能做关键词:阀门,参数化建模,尺寸驱动,装配,虚拟现实,仿真力集中的问题,结合分析结果,绘制开孔应力集中曲线图,并对最大应力的计算出评价。法。摘要
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。阀门可以控制空气、水、各种腐蚀性化学介质,泥浆、液态金属和放自动绘图。参数化设计是通过改动图形的某一部分或某几部分的尺寸,或修改已参数化设计是近年来谑导视τ弥刑岢龅男驴翁猓猿叽缜L征,使低尘哂薪换ナ交嫱嫉墓δ埽踔量梢愿萦没峁┑男畔⑶低定义好的零件参数,自动完成图中相关部分的改动。它极大地改善了图形的修改手段,提高了设计的柔性⋯。随着参数化设计的发展,虚拟现实韵录虺芕技术也已经被广泛应用于工业设计和生产,并且成为促进工业发展的重要因素。技术概念的深入人心使得模型设计的水平不断提高,使计算机能生成更加精确的模型,包括有限元模型,从而能在较短的时间里得到准确的结果。用户可以方便的改变虚拟工况,进行多次试验,校核试验结果,以达到更准确的结果。此外,它也大大减少了试验所消耗的资金⋯。在现代工业设计和生产中,对产品进行参数化设计,然后利用虚拟现实技术进行仿真分析已经开始普及。用户利用这些技术,可以准确快捷的对产品进行改进,并且能够非常直观地得到改进后的结果;对不合理的部位进行优化设计,从而最大程度的得到性能优良的产品。利用参数化设计和虚拟现实技术可以大大降阀门三维模型仿真试验系统,是以阀门作为研究对象的,在此,首先简单介阀门在国民经济各个部门中有着广泛的应用。在石油、天然气、煤炭和矿石的开采,提炼加工和管道输送系统中;在化工产品、医药和食品生产系统工程中;在水电、火电和核电的电力生产系统中;在船舶、车辆、飞机以及各种运动机械的流体系统中,都大量地使用阀门。此外,在国防生产系统中和航天等新技术领域里也使用着各种性能特殊的阀门。因此,阀门是我国实现国民生产中不可缺少用于流体控制的阀门,从简单的截断装置到极为复杂的自控系统,其品种和射性物质等各种类型的流体的流动。阀门是流体输送系统中的控制部件,主要功能有导流、截流、调节、节流、防止倒流,分流或溢流卸压等功链油ɑ蚯卸瞎苈犯鞫蔚慕橹剩纾赫⒎А⒔刂狗А⒅够胤А⑶蚍У取鹘诠苈返牧髁亢脱沽Γ缃诹鞣А踩ǚА⒓跹狗У取低产品的开发成本和设计周期,节约资金和时间。的重要机械产品。具体来讲,它有以下几种用途:绍一下阀门。
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