本文關(guān)鍵詞：新偏心蝶閥結(jié)構(gòu)設(shè)計及參數(shù)優(yōu)化

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【摘要】：蝶閥作為一種旋轉(zhuǎn)型平板閥,在流體控制系統(tǒng)中,具有截止和調(diào)節(jié)雙重作用;基于其結(jié)構(gòu)簡單、體積小、成本低等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟的各領(lǐng)域。隨著三偏心蝶閥的提出,蝶閥克服硬密封與泄露、軟密封與承壓小等諸多矛盾,拓寬了使用范圍,成為其它類型閥門的更新?lián)Q代產(chǎn)品。三偏心蝶閥性能的好壞,不僅關(guān)系著控制系統(tǒng)運行的安全和經(jīng)濟效益的優(yōu)異,而且還關(guān)系著未來閥門行業(yè)的發(fā)展方向。但在與閥門生產(chǎn)商的交流中了解到,三偏心蝶閥設(shè)計加工的核心技術(shù)為國外壟斷,我國缺少相應(yīng)的設(shè)計理論和研究方法,且自主研制生產(chǎn)的偏心蝶閥成品,在截止工況下,存在“過關(guān)閉”現(xiàn)象,無法應(yīng)用于高要求的場所。此外,氣動蝶閥在使用時,存在嚴重的“水錘”現(xiàn)象,需附加額外緩沖裝置,增加了使用成本。因此,對三偏心蝶閥存在的問題進行分析和解決,具有重大的工程意義。本文基于三偏心蝶閥相關(guān)問題,提出了一種新型偏心蝶閥結(jié)構(gòu),分析了其干涉與結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系,開發(fā)了結(jié)構(gòu)參數(shù)干涉優(yōu)化取值程序,并運用有限元分析軟件,分析了兩種結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特性和內(nèi)部流場性能,為偏心蝶閥結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計和研究方法的形成奠定了一定基礎(chǔ)。具體工作如下:(1)提出一種新偏心蝶閥的結(jié)構(gòu),并以閥門制造商提供的DN250三偏心蝶閥模型為原型,在三維軟件PRO/E中對兩種蝶閥結(jié)構(gòu)實現(xiàn)參數(shù)化建模;(2)針對蝶閥的干涉問題,解析新蝶閥結(jié)構(gòu)密封面坐標方程,提出干涉檢查方法,利用MATLAB開發(fā)了干涉檢查程序和界面;(3)為了更好的查看干涉檢查結(jié)果,實現(xiàn)干涉參數(shù)與模型連接,對PRO/E進行界面二次開發(fā);(4)為了快速獲得蝶閥不發(fā)生干涉的結(jié)構(gòu)參數(shù),提出一種參數(shù)優(yōu)化取值方法,并用MATLAB編寫優(yōu)化程序,實現(xiàn)了參數(shù)優(yōu)化取值;(5)利用有限元分析軟件ANSYS Workbench分析三偏心蝶閥,在關(guān)閉狀態(tài)下產(chǎn)生“過關(guān)閉”現(xiàn)象的原因,并對兩種結(jié)構(gòu)性能進行對比分析;(6)利用計算流體力學軟件Fluent對兩種蝶閥結(jié)構(gòu)不同開度下內(nèi)部流場進行數(shù)值模擬分析,得出兩種結(jié)構(gòu)在流體上的相關(guān)性能。
【關(guān)鍵詞】：新偏心蝶閥結(jié)構(gòu) 三偏心蝶閥 干涉 參數(shù)優(yōu)化 有限元分析
【學位授予單位】：重慶理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH134
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 課題的研究背景及意義9-10
• 1.2 蝶閥的結(jié)構(gòu)簡介10-12
• 1.2.1 中線蝶閥10
• 1.2.2 單偏心蝶閥10-11
• 1.2.3 雙偏心蝶閥11
• 1.2.4 三偏心蝶閥11-12
• 1.3 蝶閥國內(nèi)外發(fā)展概況12-16
• 1.3.1 蝶閥國外發(fā)展概況12-13
• 1.3.2 蝶閥國內(nèi)發(fā)展情況13-16
• 1.4 研究目的和意義16
• 1.5 本文研究的主要內(nèi)容16-19
• 第二章 新偏心蝶閥結(jié)構(gòu)設(shè)計及模型建立19-27
• 2.1 三偏心蝶閥構(gòu)造原理19-20
• 2.2 新偏心蝶閥構(gòu)造原理20-22
• 2.3 偏心蝶閥的三維建模22-24
• 2.4 三維模型參數(shù)化24-25
• 2.5 小結(jié)25-27
• 第三章 新蝶閥結(jié)構(gòu)的干涉分析及程序開發(fā)27-43
• 3.1 新蝶閥結(jié)構(gòu)密封面方程式建立27-29
• 3.2 新蝶閥結(jié)構(gòu)干涉檢查方法29-30
• 3.3 編寫干涉檢查程序30-33
• 3.4 偏心參數(shù)與干涉分析結(jié)果33-35
• 3.5 干涉檢查界面的開發(fā)35-37
• 3.5.1 界面開發(fā)原則35
• 3.5.2 干涉檢查界面設(shè)計35-37
• 3.6 PRO/E軟件界面的二次開發(fā)37-41
• 3.6.1 PRO/E二次開發(fā)簡介38
• 3.6.2 PRO/E界面開發(fā)主要內(nèi)容38-40
• 3.6.3 界面二次開發(fā)結(jié)果40-41
• 3.7 小結(jié)41-43
• 第四章 偏心蝶閥干涉結(jié)構(gòu)參數(shù)取值優(yōu)化43-51
• 4.1 引言43
• 4.2 偏心蝶閥結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化問題43-46
• 4.2.1 優(yōu)化簡介43-44
• 4.2.2 優(yōu)化方法選擇44
• 4.2.3 優(yōu)化問題描述44-46
• 4.3 干涉優(yōu)化程序編寫46-47
• 4.4 參數(shù)優(yōu)化取值界面設(shè)計47-50
• 4.5 小結(jié)50-51
• 第五章 偏心蝶閥有限元分析51-73
• 5.1 ANSYS有限元簡介51-52
• 5.2 兩種蝶閥結(jié)構(gòu)靜力學分析52-61
• 5.2.1 ANSYS Workbench靜力學分析步驟及設(shè)置52-54
• 5.2.2 兩種蝶閥靜力學分析結(jié)果54-61
• 5.3 兩種蝶閥結(jié)構(gòu)流場數(shù)值模擬分析61-72
• 5.3.1 Fluent內(nèi)流場數(shù)值模擬分析步驟及設(shè)置61-65
• 5.3.2 兩種蝶閥流體模擬分析結(jié)果65-69
• 5.3.3 蝶閥流體參數(shù)計算69-72
• 5.4 小結(jié)72-73
• 第六章 結(jié)論與展望73-75
• 致謝75-77
• 參考文獻77-81
• 附錄1 蝶閥干涉檢查程序81-83
• 附錄2 壓板二次開發(fā)程序83-85
• 附錄3 干涉參數(shù)優(yōu)化取值程序85-89
• 個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術(shù)論文及取得的研究成果89

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉建輝;;蝶閥的使用維修與檢測[J];計量與測試技術(shù);2009年01期

2 ;大口徑全鑄蝶閥[J];技術(shù)與市場;2010年08期

3 萬木┰，

本文編號：622068