本文關(guān)鍵詞：高溫高壓多級降壓調(diào)節(jié)閥強(qiáng)度可靠性研究

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【摘要】：在低碳經(jīng)濟(jì)背景下,高溫高壓閥門逐漸向輕量化高性能方向發(fā)展,長期在高溫、高壓環(huán)境下運(yùn)行,其面臨的強(qiáng)度可靠性問題更加突出。至今高溫高壓閥門小樣本試驗的預(yù)測與評價方法匱乏,其可靠度分析和預(yù)測方法的瓶頸難以逾越。本文針對高溫高壓閥門可靠性分析的難點問題,如長期運(yùn)行過程中維護(hù)維修記錄的短缺、試驗條件的局限性、疲勞強(qiáng)度失效的危險性等,以高溫高壓多級降壓調(diào)節(jié)閥為例進(jìn)行以下可靠性分析研究:(1)基于FMECA方法對高溫高壓多級降壓調(diào)節(jié)閥除驅(qū)動裝置外的主體調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行分析,確定產(chǎn)生疲勞強(qiáng)度失效的主要零部件,明確分析目標(biāo)。采用應(yīng)力-強(qiáng)度干涉理論建立高溫高壓多級降壓調(diào)節(jié)閥疲勞強(qiáng)度的可靠性和壽命理論計算模型,分析零件尺寸、表面加工工藝、結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中對疲勞極限的影響,同時考慮溫度的影響,引入溫度修正系數(shù)對高溫下的疲勞極限值加以修正,使可靠性分析結(jié)果更精確。(2)采用Pro/E軟件建立調(diào)節(jié)閥三維模型,利用ANSYS Workbench有限元分析軟件,對調(diào)節(jié)閥在高溫高壓工況下進(jìn)行熱-結(jié)構(gòu)耦合分析,找出各零部件的危險部位,并確定其等效應(yīng)力值。根據(jù)有限元軟件仿真分析結(jié)果,結(jié)合調(diào)節(jié)閥可靠性理論模型,計算各零部件可靠度和規(guī)定可靠度下的可靠壽命。(3)在熱-結(jié)構(gòu)耦合分析基礎(chǔ)上,根據(jù)材料的S-N曲線對零部件進(jìn)行疲勞壽命分析,獲得高溫高壓多級降壓調(diào)節(jié)閥主要承壓部件的疲勞壽命;通過分析各零部件的疲勞壽命靈敏度曲線,得到各零部件對調(diào)節(jié)閥系統(tǒng)疲勞強(qiáng)度失效的影響比重,進(jìn)而在設(shè)計和使用階段對影響比重較大的零部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化和定時檢修。通過以上研究為高溫下閥門的強(qiáng)度可靠性研究提供參考依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：可靠性 高溫高壓多級降壓調(diào)節(jié)閥 FMECA 應(yīng)力-強(qiáng)度干涉理論 仿真模擬 疲勞壽命 疲勞靈敏度
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH134
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-12
• 符號表12-14
• 第1 章緒論14-21
• 1.1 研究背景及研究意義14-15
• 1.1.1 研究背景14
• 1.1.2 研究意義14-15
• 1.2 多級降壓調(diào)節(jié)閥簡介15-17
• 1.3 可靠性理論研究現(xiàn)狀17-19
• 1.4 調(diào)節(jié)閥可靠性研究現(xiàn)狀與存在問題19
• 1.5 本文研究主要內(nèi)容和主要問題19-20
• 1.6 本章小結(jié)20-21
• 第2 章高溫高壓多級降壓調(diào)節(jié)閥可靠度數(shù)學(xué)模型建立21-36
• 2.1 高溫高壓多級降壓調(diào)節(jié)閥的FMECA分析21-26
• 2.1.1 FMECA分析方法21-23
• 2.1.2 FMECA應(yīng)用于多級降壓調(diào)節(jié)閥23-26
• 2.2 基于應(yīng)力-強(qiáng)度干涉理論可靠度分析26-34
• 2.2.1 應(yīng)力-強(qiáng)度干涉的基本理論26-29
• 2.2.2 基于應(yīng)力-強(qiáng)度干涉理論的常規(guī)可靠度計算模型29-31
• 2.2.3 考慮疲勞強(qiáng)度影響因素的可靠度分析31-33
• 2.2.4 調(diào)節(jié)閥可靠壽命計算模型33-34
• 2.3 本章小結(jié)34-36
• 第3 章多級降壓調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可靠度分析36-48
• 3.1 高溫高壓多級降壓調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可靠性有限元分析36
• 3.2 調(diào)節(jié)閥不同開度下熱-結(jié)構(gòu)耦合強(qiáng)度分析36-42
• 3.2.1 材料的基本屬性36-37
• 3.2.2 模型的建立與網(wǎng)格劃分37-38
• 3.2.3 熱分析邊界條件處理38
• 3.2.4 熱-結(jié)構(gòu)耦合分析邊界條件處理38-39
• 3.2.5 調(diào)節(jié)閥應(yīng)力強(qiáng)度分析39-42
• 3.3 基于仿真模擬實驗的調(diào)節(jié)閥疲勞可靠度和壽命計算42-47
• 3.3.1 零件疲勞極限的計算42-45
• 3.3.2 調(diào)節(jié)閥零部件疲勞可靠度計算45-46
• 3.3.3 調(diào)節(jié)閥零部件疲勞壽命計算46-47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 第4 章高溫高壓多級降壓調(diào)節(jié)閥疲勞壽命有限元分析48-57
• 4.1 高溫高壓多級降壓調(diào)節(jié)閥疲勞壽命分析48-55
• 4.1.1 基于ANSYS Workbench的疲勞壽命分析流程48-49
• 4.1.2 材料參數(shù)設(shè)置49-50
• 4.1.3 邊界條件處理50-51
• 4.1.4 閥體疲勞仿真結(jié)果分析51-52
• 4.1.5 閥芯疲勞仿真結(jié)果分析52-54
• 4.1.6 套筒疲勞仿真結(jié)果分析54-55
• 4.2 高溫高壓多級降壓調(diào)節(jié)閥可靠性靈敏度分析55-56
• 4.3 零件的優(yōu)化改進(jìn)措施56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 總結(jié)與展望57-59
• 參考文獻(xiàn)59-63
• 致謝63-64
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文64

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 解夢濤;陸山;陳養(yǎng)惠;;基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的航空發(fā)動機(jī)放氣活門機(jī)構(gòu)仿真及故障分析[J];航空動力學(xué)報;2016年01期

2 牛坡;楊玲;張引航;高博;李云伍;楊明金;;基于ANSYS Workbench的微耕機(jī)用旋耕彎刀有限元分析[J];西南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2015年12期

3 陳孝U，

本文編號：927965