本文關(guān)鍵詞：聲速剖面儀計(jì)量校準(zhǔn)裝置機(jī)械設(shè)計(jì)與研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：聲速剖面儀是一種精密的水聲儀器,它能夠測(cè)量聲波在液體中的傳播速度,目前通常采用環(huán)鳴法直接測(cè)量在固定距離內(nèi)的聲信號(hào)的傳播時(shí)間從而計(jì)算出聲速,同時(shí)通過(guò)其自身的溫度及壓力傳感器,測(cè)量液體的溫度和垂直深度,而對(duì)聲速儀的檢定主要采用對(duì)比法,在相同工作環(huán)境下,將高精度聲速儀標(biāo)準(zhǔn)器所測(cè)數(shù)據(jù)與待檢測(cè)聲速儀所得數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì),從而達(dá)到檢定目的。本文研究了這種高精度聲速剖面儀計(jì)量校準(zhǔn)裝置的結(jié)構(gòu)部分,該裝置可以對(duì)檢定環(huán)境同時(shí)進(jìn)行高精度的溫度、壓力調(diào)節(jié),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)聲速值的測(cè)量條件。在檢定裝置內(nèi),安裝有采用時(shí)間飛躍法的聲速測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)器,待檢聲速儀測(cè)量出的聲速值、溫度值與壓力值分別于標(biāo)準(zhǔn)器測(cè)量的聲速值、高精度溫度及壓力傳感器測(cè)量值進(jìn)行比對(duì),實(shí)現(xiàn)對(duì)聲速儀的計(jì)量校準(zhǔn)。本文分析了國(guó)內(nèi)外聲速剖面儀檢定設(shè)備的幾種主要結(jié)構(gòu),及其內(nèi)部模擬環(huán)境的實(shí)現(xiàn)方式,總結(jié)了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)及不能同時(shí)滿(mǎn)足多物理場(chǎng)控制的缺點(diǎn),結(jié)合以上創(chuàng)新目標(biāo)需要,制定了能夠同時(shí)精確控制壓力和溫度的檢定設(shè)備設(shè)計(jì)方案。該方案所設(shè)計(jì)的聲速剖面儀計(jì)量校準(zhǔn)裝置可在1400-1600m/s聲速變化范圍內(nèi)(不確定度0.01m/s,U=2)對(duì)聲速剖面儀進(jìn)行檢定,可同時(shí)完成聲速、溫度、壓力測(cè)量數(shù)據(jù)的檢定,滿(mǎn)足目前國(guó)內(nèi)外主流聲速剖面儀計(jì)量校準(zhǔn)要求。本文在方案制定完成后,對(duì)該聲速剖面儀檢定設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);利用Solidworks三維軟件對(duì)各機(jī)構(gòu)及零件建立了三維模型;利用Ansys Workbench軟件,對(duì)設(shè)備內(nèi)部攪拌流場(chǎng)進(jìn)行了流固耦合分析、結(jié)構(gòu)熱分析和壓力分析,深入研究了設(shè)備內(nèi)部環(huán)境場(chǎng)對(duì)聲速儀標(biāo)準(zhǔn)器及被檢測(cè)儀器的影響。最后,本文對(duì)設(shè)備整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模態(tài)及諧響應(yīng)分析,進(jìn)一步確定了設(shè)備整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性。
【關(guān)鍵詞】：聲速儀檢定 壓力容器 流固耦合 有限元分析
【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TB565
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 課題研究的目的和意義10-13
• 1.1.1 課題的背景10-12
• 1.1.2 課題的意義12-13
• 1.1.3 課題的目的13
• 1.2 課題研究的內(nèi)容13
• 1.3 本章小結(jié)13-15
• 第二章 檢定系統(tǒng)罐體設(shè)計(jì)15-28
• 2.1 概述15-16
• 2.2 設(shè)計(jì)方法16-17
• 2.3 圓筒壁厚設(shè)計(jì)17-18
• 2.3.1 強(qiáng)度準(zhǔn)則17-18
• 2.3.2 內(nèi)壓圓筒應(yīng)力計(jì)算18
• 2.4 封頭設(shè)計(jì)18-20
• 2.5 法蘭蓋設(shè)計(jì)20-22
• 2.5.1 結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)20-21
• 2.5.2 封頭厚度計(jì)算21
• 2.5.3 法蘭厚度計(jì)算21-22
• 2.6 管法蘭及墊片緊固件設(shè)計(jì)22-23
• 2.6.1 鋼制管法蘭設(shè)計(jì)22
• 2.6.2 接管及管法蘭設(shè)計(jì)22-23
• 2.7 罐體開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)23-24
• 2.8 立式容器支撐設(shè)計(jì)24-26
• 2.9 其他附件選取26-27
• 2.10 本章小結(jié)27-28
• 第三章 檢測(cè)壓力容器內(nèi)流固耦合分析28-37
• 3.1 流固耦合的必要性28
• 3.2 流固耦合分析方法28-29
• 3.2.1 流體控制方程29
• 3.2.2 固體控制方程29
• 3.2.3 流固耦合方程29
• 3.3 流固耦合數(shù)值計(jì)算29-35
• 3.3.1 幾何模型建立30-31
• 3.3.2 湍流模型選擇31-32
• 3.3.3 流場(chǎng)參數(shù)及邊界條件32
• 3.3.4 流場(chǎng)求解32-33
• 3.3.5 流固耦合分析33-35
• 3.4 本章小結(jié)35-37
• 第四章 熱結(jié)構(gòu)分析37-46
• 4.1 熱結(jié)構(gòu)分析的必要性37-38
• 4.2 熱分析方法38-39
• 4.2.1 傳熱方式38
• 4.2.2 穩(wěn)態(tài)傳熱38-39
• 4.2.3 瞬態(tài)傳熱39
• 4.3 分析步驟39-45
• 4.3.1 材料參數(shù)設(shè)定40
• 4.3.2 幾何模型建立40
• 4.3.3 網(wǎng)格劃分創(chuàng)建40-41
• 4.3.4 邊界條件設(shè)定及求解41-45
• 4.4 結(jié)論45-46
• 第五章 罐體的動(dòng)力響應(yīng)分析46-56
• 5.1 罐體動(dòng)力響應(yīng)分析的必要性46
• 5.2 三維模型的建立46-47
• 5.2.1 罐體結(jié)構(gòu)模型建立46-47
• 5.3 模態(tài)及諧響應(yīng)分析原理47
• 5.3.1 模態(tài)分析原理47
• 5.3.2 諧響應(yīng)分析原理47
• 5.4 前處理過(guò)程47-48
• 5.5 線(xiàn)性靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析48-49
• 5.6 模態(tài)分析過(guò)程49-52
• 5.7 諧響應(yīng)分析過(guò)程52-55
• 5.8 結(jié)論55-56
• 第六章 總結(jié)與展望56-57
• 6.1 論文總結(jié)56
• 6.2 課題展望56-57
• 參考文獻(xiàn)57-60
• 發(fā)表論文和科研情況說(shuō)明60-61
• 致謝61-62

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：284026