文档介绍：东南大学
硕士学位论文
全封闭电动插板阀的有限元分析和优化设计
姓名:魏映
申请学位级别:硕士
专业:机械制造及自动化
指导教师:汤文成;张逸芳
20070420
全封闭电动插板阀的有限元分析及优化设计摘要研究关于插板阀结构的设计方法,对插板阀阀体进行静力变形分析和优化等,能够有效降低产品的开发成本,缩短产品的研制周期,提高产品的质量和可靠性。本文利用通用化有静力分析和优化以及密封性分析。分析了插板阀的阀体结构,介绍了结构强度分析的原理与方法。基于,分别建立了主阀体和侧阀体的有限元分析模型。通过对主阀体和侧阀体的静态非线性模拟计算,得出了主阀体和侧阀体在内压载荷下及温度和内压耦合下的应力和位移的根据静态分析的结果,对阀体结构进行改进。并以阀体厚度和加强筋的厚度为设计变量,通过编辑修改的募姆绞剑苑治鼋峁蜕杓埔G蠼衅拦溃佣诜结构改进的基础上进行了形状尺寸的优化设计。基于对插板阀的密封性考虑,采用语言建立了密封圈的参数化模型,对硅橡胶密封圈进行了密封性分析。并通过对比不同导角下密封圈的位移及应力分布情况,论证了导角对于阀体密封性的影响。非线性有限元分析结构优化密封性分析限元分析软件、和魑7治龉ぞ撸圆灏宸У姆褰辛擞邢拊分布规律,分析比较了两种计算结果,为优化设计提供了可靠的依据。关键词:插板阀摘要研究生姓名:魏映导师姓名;汤文成教授张逸芳高工学校名称:东南大学
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期:业研究生签名:塾生研究生签名:篮二哒导师签名:兰坌圣兰丝日期:蔓二兰,东南大学学位论文独创性声明东南大学学位论文使用授权声明日本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布ǹ论文的全部或部分内容。论文的公布括刊登谌ǘ洗笱а芯可喊炖怼
第一章绪论引言姆⒄垢攀尤其在钢铁、电站、水利等行业应用极为广泛。随着阀门设计制造水平的提高,阀门产品的应用领域也在不断扩大,高科技成果的不断采用使阀门功能型开发的前景更加广阔。国内有数百家阀门公司都在从事新产品的开发研制,通常对任何一种新型阀门的开发都需经过设计、制作模具、加工装配、性能检测等工序,耗费大量的人力、物力和财力,周期长、成本高,且不能保证设计出的新型阀门具有预期的性能指标。因而,近年来阀门的虚拟设计与仿限元法为基础,对于提高产品设计水平和质量、降低生产成本和材料消耗、提高产品性能和寿命、缩短设计周期等都具有重要的指导意义和实际应用价值。随着砺酆退惴ǖ牟断成熟,计算机技术的普及和不断提高,治鱿低车墓δ芎图扑憔ǘ榷加辛撕艽蟮奶高,耐乒愫陀τ靡丫晌O执笠堤岣哐蟹⒛芰Γ銮烤赫Φ谋夭豢缮俚氖侄巍阀体作为大型阀门的外壳及主要耗材部件,其设计水平,对阀门制造成本、技术性能和使用寿命有着决定性的影响。然而我还比较落后。尽管一些大中型企业的设计部门在某些重要的阀体设计工作中,对其关键部件已经采用了先进的分析方法和优化设计方法,但是对于那些典型结构的阀体产品,绝大部分生产厂家和设计单位,包括大中型企业的设计单位,基本上还沿袭着传统的设计方法。由于缺乏功能比较完善的现代设计手段,所以导致阀体本体结构过于保守、设计周期长、效率也较低,这不仅造成了人力和物力阀体的生产过程大致可分为初步设计、详细设计、生产准备和制造四个阶段。的是初步设计和详细设计两个阶段中的模拟分析计算。阀体的设计参数对阀门的工作性能有着很大的影响,为了提高阀门的工作性能,在阀体初步制设计出来之后,对阀体样品进行多次试验,通过试验数据对阀体进行改进,改进之后的阀体再做试验来进行进一步的优化,达到详细设计。这样,一方面设计的周期很长,设计效率不高;另一方面就会产生材料资源的浪费。因此,在设计阶段就引入际跏直匾!年代末作为痗/际醯淖槌刹糠植⒎⒒又匾W饔玫挠邢拊7ǖ恕9噬在世纪年代初投入大量的人力和物力开发具有强大功能的有限元分析程序。其中最司开发的邢拊7治鱿低场4幽鞘钡较衷冢澜绺鞯氐难芯炕购痛笱б卜⒄沽大型阔门作为基础工业的一种必要设备在国民经济的各个领域发挥着极其重要的作用,真已经成为业内人士的一种共识。,从字面上讲是计算机辅助工程,其概念很广,泛指包括分析、计算和仿真在内的一切研发活动【【。但传统