毕业论文--金属波纹补偿器结构优化设计

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1、毕业设计金属波纹补偿器结构优化设计学生姓名：学号系部：机械工程系专业：机械电子工程指导教师：二零一五年五月诚信声明本人郑重声明：本篇论文及其研究的课题是本人在指导老师李老师的指导下独立完成的，在完成论文时涉及的材料能在参考文献中找到。本人签名：年月日毕业设计任务书设计题目：金属波纹补偿器结构优化设计系部：机械工程系专业：机械电子学号：学生：指导教师（含职称）：讲师专业负责人：1．设计的主要任务及目标根据已知参数设计金属波纹器，并建立相关三维实体模型，并应用ansys进行动力学分析，进而得出优化解。已知参数如下：A

2、、材料为不锈钢202（屈服强度205MPa）B、波纹管参数：壁厚t=0.1~0.3，l=300~400，波纹半径R=5~10，通径D1=100，外径D2=120-200C、功能要求：拉伸压缩10mm，D、环境要求：内压力P=0.1MPa，。E、寿命要求：疲劳次数要求20000次F、优化要求：在达到功能寿命的情况下，材料最少2．设计的基本要求和内容(1)、认真阅读任务书，通过查阅相关文献资料，在了解课题研究目的意义及现状等基础上，构建设计方案并进行充分论证，并撰写开题报告；(2)、建立相关模型，熟悉相关软件；(3)

3、、完成动力学分析，结构优化；(4)、毕业设计说明书；3．主要参考文献[1]《ANSYS14.0理论解析与工程应用实例》张洪才主编机械工业出版社2013[2]《ANSYS 14.0有限元分析从入门到精通》张秀辉主编机械工业出版社20134．进度安排设计各阶段名称起止日期1阅读任务书，通过查阅资料，撰写开题报告并进行开题答辩；2014.11.-2014.12.312建立相关模型，熟悉相关软件；2015.1-2015.33建立相关模型，中期答辩；2015.4---2015.54完成动力学分析，结构优化；2015.5-2

4、015.65撰写设计说明书，准备毕业答辩2015.6-审核人：年月金属波纹补偿器结构优化设计摘要：金属波纹补偿器主要用在各种管道中，调解补偿各种变形等。本课题是在综合大量国内外大量文献的基础上，探讨满足一定要求条件的金属补偿器的结构设计。补偿器是由波纹管和法兰两部分组成，首先运用有限元CAE(ANSYS)软件，对波纹管经过分不同方案的建模用参数化，网格划分，添加一定约束条件，求解分析，疲劳分析，结构优化，最终建立一个比较符合的有限元模型。通过深入地对波纹管结构性能、波纹管受力与变形的规律等的研究讨论,得出波纹管力

5、学性能对其机械结构性能的影响。确定最终设计出一个符合工作要求的结构波纹补偿器。同时对金属波纹管的在结构参数,波数、壁厚、波距等方面，对其性能的影响做出相应的分析。再次运用ANSYS软件对法兰盘进行建模分析，确定其能满足设计要求。关键词：金属补偿器，CAE,网格划分，结构优化VIIIDesignofTheMetalCorrugatedCompensatorStructureOptimizationAbstract：Metalcorrugationcompensatorismainlyusedinvariouspip

6、estomediatethevariousdisplacement.Thisprojectisbasedonalargeamountofdomesticandforeignliteratures.Itstartingfromthediscussionofthedesignofmetalcompensatorwhichsatisfiescertainrequirements.Thecompensatoriscomposedoftwoparts:thebellowsandflange.Firstly,itusedCA

7、Efiniteelementsoftware(ANSYS)toparameterizeandmeshdifferentcorrugatedpipemodelsgeneratedbydifferentschemes.Secondly,someconstraintconditionswereaddedtoconductsolutionanalysis,fatigueanalysisandstructureoptimization.Thirdly,acomparativeconformingfiniteelementm

8、odelwasestablished.Theinfluenceofmechanicalpropertiesofcorrugatedpipeonitsmechanicalstructurepropertywasknownbymeansofstudyinganddiscussingthestructureperformanceandtheruleofitsstressandd