本文關(guān)鍵詞：Ω形波紋管的設(shè)計(jì)理論與過程優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著Ω形波紋管的應(yīng)用變得越來越廣泛,對(duì)其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)過程有了更高的要求。目前,在Q波紋管設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中,內(nèi)壓、位移工況下的研究已有很大進(jìn)步,但是在外壓或真空情況下還未形成權(quán)威性的結(jié)論；另外,在Q波紋管設(shè)計(jì)過程中,其計(jì)算量大、公式復(fù)雜、應(yīng)力評(píng)定參數(shù)多,致使設(shè)計(jì)者在應(yīng)力校核過程中比較費(fèi)時(shí),而且容易出現(xiàn)錯(cuò)誤,嚴(yán)重影響了設(shè)計(jì)人員的工作效率。針對(duì)上述的兩個(gè)問題,本文主要圍繞著外壓情況下Ω波紋管設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)化改進(jìn)和如何提高設(shè)計(jì)人員在應(yīng)力校核過程的工作效率展開了以下工作。(1)研究了EJMA中對(duì)Q形波紋管計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。詳細(xì)分析了R. Broyles提出的Ω波紋管在外壓情況下的應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)并對(duì)其標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了推導(dǎo)研究,提出該計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)中子午向應(yīng)力公式的修正系數(shù)有待優(yōu)化。(2)建立了Ω形波紋管在外壓情況下的數(shù)值模型,并利用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了有限元模型的正確性。通過數(shù)值模擬,提出了Ω形波紋管影響子午向應(yīng)力的重要參數(shù)為直徑D、大圓環(huán)半徑R、小圓環(huán)半徑r。另外,在對(duì)比不同模型的應(yīng)力集中時(shí),發(fā)現(xiàn)到dR的值過大或過小會(huì)引起“邊波效應(yīng)”和應(yīng)力集中位置增加,故推薦在設(shè)計(jì)時(shí)保證r/R在0.3-0.5之間。(3)確定了直徑D、大小圓環(huán)比值r/R作為優(yōu)化修正系數(shù)K的參數(shù)。建立了100組有限元數(shù)值模擬,對(duì)修正系數(shù)K進(jìn)行了曲線擬合。通過對(duì)比數(shù)值發(fā)現(xiàn),本文曲線擬合的修正系數(shù)K提高了計(jì)算的精確度,同時(shí),也能夠很好的彌補(bǔ)R. Broyles方法中未考慮直徑對(duì)子午向彎曲應(yīng)力的影響。(4)設(shè)計(jì)了“以用戶為中心”的Q形波紋管計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)軟件。首先,通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)對(duì)其功能進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)。然后,通過用戶體驗(yàn)和迭代設(shè)計(jì),對(duì)界面進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)和研究,提高了該程序的可用性。其中,在對(duì)界面布局的設(shè)計(jì)中,應(yīng)用了眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)來對(duì)結(jié)果選擇。最后,經(jīng)QUIS調(diào)查分析,該軟件有效地解決了工程師在設(shè)計(jì)校核工作中計(jì)算量大、工作效率低的問題,獲得了用戶較高的滿意度。另外,根據(jù)前文提出的設(shè)計(jì)原則及用戶需求的要求,本文對(duì)校核程序的手機(jī)APP進(jìn)行了概念性的界面設(shè)計(jì)。本文所做的研究為外壓情況下的Q形波紋管設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)提供了改進(jìn)優(yōu)化,同時(shí),設(shè)計(jì)的“以用戶為中心”的軟件提高了Ω形波紋管設(shè)計(jì)過程,具有一定的工程價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：Ω波紋管 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 有限元分析 設(shè)計(jì)優(yōu)化 界面研究
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH122
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 研究背景10-11
• 1.1.1 波形膨脹節(jié)簡介10-11
• 1.1.2 Ω形波紋管的發(fā)展11
• 1.1.3 Ω波形膨脹節(jié)的應(yīng)用以及設(shè)計(jì)存在的問題11
• 1.2 波紋管的設(shè)計(jì)方法與標(biāo)準(zhǔn)11-13
• 1.2.1 波紋管的分析方法12
• 1.2.2 波紋管的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)12-13
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 論文研究目的及意義14-15
• 1.5 論文研究內(nèi)容15-17
• 第二章 Ω波紋管設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)研究分析17-26
• 2.1 EJMA簡介17
• 2.2 EJMA中Ω波紋管設(shè)計(jì)和評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)17-23
• 2.2.1 Ω波紋管內(nèi)壓設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)17-21
• 2.2.2 Ω波紋管位移應(yīng)力計(jì)算21
• 2.2.3 Ω波紋管疲勞壽命計(jì)算21-22
• 2.2.4 Ω波紋管限制設(shè)計(jì)內(nèi)壓計(jì)算22
• 2.2.5 設(shè)計(jì)波紋管的應(yīng)力評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)22-23
• 2.3 Ω波紋管外壓設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)23-25
• 2.3.1 外壓設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)23
• 2.3.2 子午向薄膜應(yīng)力的推導(dǎo)過程23-24
• 2.3.3 子午向彎曲應(yīng)力的推導(dǎo)過程24
• 2.3.4 系數(shù)K的確定24-25
• 2.3.5 評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)25
• 2.4 Ω波紋管設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的分析25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第三章 有限元分析重要參數(shù)在外壓下對(duì)應(yīng)力影響與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證26-38
• 3.1 有限元分析簡介26-27
• 3.1.1 有限元分析26
• 3.1.2 Abaqus軟件介紹26-27
• 3.2 有限元分析模型的建立27-29
• 3.2.1 三維模型的建立27
• 3.2.2 材料屬性定義27
• 3.2.3 單元選擇27-28
• 3.2.4 約束與加載28
• 3.2.5 網(wǎng)格劃分28
• 3.2.6 結(jié)果分析28-29
• 3.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證有限元分析的正確性29-31
• 3.3.1 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)29
• 3.3.2 強(qiáng)度效核29-30
• 3.3.3 應(yīng)變片的位置30-31
• 3.3.4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容31
• 3.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與有限元數(shù)據(jù)的對(duì)比31-33
• 3.4.1 實(shí)體模型的幾何尺寸測量31-32
• 3.4.2 有限元模型的說明32
• 3.4.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與有限元數(shù)據(jù)的對(duì)比32-33
• 3.5 重要參數(shù)變化對(duì)應(yīng)力的影響33-37
• 3.5.1 不同直徑下大R變化對(duì)應(yīng)力的影響33-35
• 3.5.2 不同直徑下小r變化對(duì)應(yīng)力的影響35-36
• 3.5.3 計(jì)算值與有限元對(duì)比36-37
• 3.6 本章小結(jié)37-38
• 第四章 子午向彎曲應(yīng)力的修正系數(shù)優(yōu)化改進(jìn)38-47
• 4.1 修正系數(shù)和曲線擬合簡介38
• 4.1.1 修正系數(shù)38
• 4.1.2 曲線擬合38
• 4.2 Ω形波紋管修正系數(shù)參數(shù)分析38-39
• 4.2.1 直徑范圍的確定39
• 4.2.2 大小圓環(huán)比值r/R范圍的確定39
• 4.3 有限元分析39-41
• 4.4 修正系數(shù)K的計(jì)算41-43
• 4.5 曲線擬合43-45
• 4.5.1 擬合分析43-44
• 4.5.2 擬合結(jié)果44-45
• 4.6 數(shù)據(jù)對(duì)比驗(yàn)證45-46
• 4.7 本章小結(jié)46-47
• 第五章 Ω形波紋管設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的程序設(shè)計(jì)與界面研究47-64
• 5.1 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)47-49
• 5.1.1 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)47
• 5.1.2 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的流程設(shè)計(jì)47-48
• 5.1.3 功能性實(shí)現(xiàn)48-49
• 5.2 界面設(shè)計(jì)研究49-50
• 5.2.1 界面設(shè)計(jì)49
• 5.2.2 圖形用戶界面(GUI)49-50
• 5.2.3 人機(jī)界面設(shè)計(jì)原則的提出50
• 5.3 以用戶為中心的界面設(shè)計(jì)50-51
• 5.3.1 以用戶為中心界面設(shè)計(jì)要求50
• 5.3.2 用戶人群研究50
• 5.3.3 用戶環(huán)境研究50-51
• 5.3.4 用戶需求研究51
• 5.4 界面元素設(shè)計(jì)51-53
• 5.4.1 界面元素的設(shè)計(jì)51
• 5.4.2 圖形符號(hào)51
• 5.4.3 文字51-52
• 5.4.4 色彩52
• 5.4.5 界面布局形式52-53
• 5.5 眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)對(duì)界面布局的確定53-55
• 5.5.1 眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備與設(shè)計(jì)53-54
• 5.5.2 結(jié)果分析54-55
• 5.6 以用戶為中心的界面設(shè)計(jì)方案提出55-58
• 5.6.1 整體設(shè)計(jì)方案55-58
• 5.7 用戶體驗(yàn)及評(píng)價(jià)58
• 5.8 迭代設(shè)計(jì)58-60
• 5.8.1 提高一致性58-59
• 5.8.2 提高可視性59
• 5.8.3 提高用戶識(shí)別和診斷錯(cuò)誤59-60
• 5.9 可用性評(píng)價(jià)60-61
• 5.9.1 調(diào)查問卷準(zhǔn)備60
• 5.9.2 數(shù)據(jù)結(jié)果分析60-61
• 5.10 概念設(shè)計(jì)61-63
• 5.11 本章小結(jié)63-64
• 第六章 結(jié)論與展望64-66
• 6.1 全文總結(jié)64-65
• 6.2 研究展望65-66
• 致謝66-67
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 附錄：關(guān)于Ω波紋管標(biāo)準(zhǔn)程序設(shè)計(jì)滿意度的調(diào)查問卷70

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  本文關(guān)鍵詞：Ω形波紋管的設(shè)計(jì)理論與過程優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：354940