大口徑閘閥強(qiáng)度分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、閥體是大口徑閘閥的最主要部件之一，不管是新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，還是老產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)改進(jìn)，都離不開(kāi)閥體的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)與改進(jìn)。如何開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)出等強(qiáng)度的閥體、如何改進(jìn)閥體的結(jié)構(gòu)以減少閥體的應(yīng)力集中現(xiàn)象，是目前閥門(mén)企業(yè)亟待解決的問(wèn)題。如果在設(shè)計(jì)階段就能比較準(zhǔn)確的對(duì)閥體應(yīng)力分布有比較清楚的了解，無(wú)疑會(huì)縮短開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程，所以對(duì)閥體的等效應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算分析具有重要的工程實(shí)用價(jià)值。本論文以大口徑閘閥閥體為主要研究對(duì)象，利用大型有限元軟件對(duì)其進(jìn)行有限元分析和優(yōu)化計(jì)算。

2、 利用有限元軟件建立大口徑閘閥的實(shí)體模型，基于整體結(jié)構(gòu)設(shè)定邊界條件，按照實(shí)際工況和試驗(yàn)工況分別施加載荷，對(duì)閥體進(jìn)行了有限元靜力分析計(jì)算，主要研究閥體等效應(yīng)力的大小和分布狀況，結(jié)論認(rèn)為大口徑閘閥閥體的應(yīng)力集中現(xiàn)象明顯，且在實(shí)驗(yàn)壓力下不能滿足使用要求，所以有必要改進(jìn)閥體中腔的形狀，以降低閥體的應(yīng)力并使應(yīng)力分布更加均勻。 以有限元分析結(jié)果為基礎(chǔ)對(duì)閥體進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化過(guò)程中采用一階優(yōu)化方法，以最大等效應(yīng)力作為目標(biāo)函數(shù)，優(yōu)化后結(jié)果顯示