全封闭电动插板阀的有限元分析和优化设计

《全封闭电动插板阀的有限元分析和优化设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、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摘要全封闭电动插板阀的有限元分析及优化设计研究生姓名：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。本文利用通用化有限元分析软件I-DEAS、ABAQUS和ANSYS作为分析工具，对插板阀的阀体进行了有限元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

2、度分析的原理与方法。基于IDEAS和ABAQUS，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。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ABAQUS的inp文件的方式，对分析结果就设计要求进行评估，从而在阀体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APDL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

3、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。关键词：插板阀非线性有限元分析结构优化密封性分析FiniteElementAnalysisandStructureOptimizationforWholeCloseElectricBoardPlugValveCandidateforMaster：WeiY'mgAdviser：Prof．TANGWenchcngoSeniorEngineerZHANGY'dangSoutheastUnlvetsityABSTRACTAmethodofdesigningaboutboardplugvalveisp

4、roposedinthispaper．UsingCAEmethodtoanalyzeandoptimizestaticdeformationofthebodyofboardplugvalvewillefficientlyreducedevelopmentcost,abbreviatedevelopmentcycle，andadvancethequalityandcredibilityofproducts．Inthispaper,differentsizesofplateswillbeanalyzedandoptimizedusingfiniteelementmet

5、hod．Andthesoftware，l-deas,AbaqusandAnsys，willhelptoimplementiLFirstly,thecharacteristicsofboardplugvalvestructureareanalyzed，andthen，theprinciplesandmethodsoftheanalysisofstructurestrengtharedescribed．ByI-DEASandABAQUS，the3D-FEMframesofcentralvalveandlateralvalvearebuilt-up．Throughthe

6、nonlinearfiniteelementanalysis,thedistributionofstressanddisplacementispresentedofthetWOframesthatoneistheloadoftemperature，andtheotheristheloadofboththetemperatureandthepressure．Basedontheresultofthefiniteelementanalysis，theframeofthevalveisameliorated．Then,takingthethicknessoftheval

7、ve-bodyandthestrengthenbeamasdesignvariables,optimumsizedesigniscarriedoutbyrevampingtheparameterintheinpfileofAbaqus．Forthecalculateofthevalvesealing，the3D-FEMframeofthesealingringisbuilt-upusingParametricDesignLanguage，andthehermeticityanalysisisperformed011thesealingring．Theconclus

8、ionca