本文關(guān)鍵詞：基于有限元法的氧氣減壓器強(qiáng)度分析

  更多相關(guān)文章： 氧氣減壓器 強(qiáng)度 有限元法 殼體 正交試驗(yàn)

【摘要】：本文針對(duì)氧氣減壓器的強(qiáng)度進(jìn)行了研究,采用了有限元法對(duì)其在正常工作下與失效條件下的36種工況進(jìn)行了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析,并采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法對(duì)影響殼體應(yīng)力的壓強(qiáng)、慣性力、彈性模量及泊松比進(jìn)行了靈敏度分析及結(jié)構(gòu)材料參數(shù)的優(yōu)選。本文主要研究?jī)?nèi)容包括:1.利用CATIA軟件建立了氧氣減壓器的幾何模型,并將其導(dǎo)入有限元軟件ANSYS Workbench中,對(duì)氧氣減壓器在正常工作下進(jìn)行了彈性有限元靜強(qiáng)度分析、在失效條件下進(jìn)行了彈塑性有限元的靜強(qiáng)度分析,在沖擊載荷下分別對(duì)正常和失效工況進(jìn)行了動(dòng)強(qiáng)度分析與校核。并對(duì)其進(jìn)行了水壓試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明,氧氣減壓器設(shè)計(jì)合理,滿足強(qiáng)度要求,同時(shí)驗(yàn)證了有限元分析的合理性。2.采用正交試驗(yàn)的方法,對(duì)影響氧氣減壓器殼體應(yīng)力的壓強(qiáng)、慣性力、彈性模量及泊松比進(jìn)行了靈敏度分析并對(duì)材料參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)選,為氧氣減壓器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了新的思路,為將來產(chǎn)品的升級(jí),新材料的使用提供了可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。通過上述分析,得到的結(jié)論如下:在正常工作下,氧氣減壓器在彈性應(yīng)力范圍內(nèi),不存在危險(xiǎn),而在失效工況下,氧氣減壓器殼體薄弱截面進(jìn)入彈塑性狀態(tài),但塑性區(qū)域僅占20%左右,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,不會(huì)發(fā)生塑性破壞,而從36個(gè)工況分析結(jié)果及正交計(jì)算試驗(yàn)可以看出,影響氧氣減壓器殼體強(qiáng)度的主要是內(nèi)部氧氣的壓力,慣性力影響很小,同時(shí)由正交分析結(jié)果看出,殼體彈性模量對(duì)減壓器的強(qiáng)度有重要影響,并得出減壓器最優(yōu)的材料組合。
【關(guān)鍵詞】：氧氣減壓器 強(qiáng)度 有限元法 殼體 正交試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V245.31
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 注釋表12-14
• 第一章 緒論14-21
• 1.1 研究背景及意義14-17
• 1.1.1 飛機(jī)供氧系統(tǒng)的介紹14-15
• 1.1.2 氧氣減壓器的介紹15-17
• 1.1.3 課題的來源與研究的意義17
• 1.2 國(guó)內(nèi)外結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析的研究概況17-19
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容19-21
• 第二章 彈塑性力學(xué)問題有限元分析基本原理21-40
• 2.1 彈性力學(xué)問題有限元概述21-26
• 2.1.1 基本方程21-24
• 2.1.2 利用最小勢(shì)能原理建立有限元方程24-26
• 2.2 彈塑性力學(xué)問題有限元概述26-33
• 2.2.1 材料的塑性性質(zhì)26-27
• 2.2.2 彈塑性理論27-33
• 2.3 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)問題有限元概述33-34
• 2.4 軟件的介紹34-38
• 2.4.1 CATIA軟件的介紹34-35
• 2.4.2 ANSYS軟件介紹35
• 2.4.3 ANSYSWorkbench軟件介紹35-38
• 2.5 本章小結(jié)38-40
• 第三章 氧氣減壓器有限元分析40-66
• 3.1 有限元模型的建立40-46
• 3.1.1 模型建立40-41
• 3.1.2 模型簡(jiǎn)化41-42
• 3.1.3 材料屬性的設(shè)置42
• 3.1.4 接觸設(shè)置42-43
• 3.1.5 網(wǎng)格劃分43-44
• 3.1.6 網(wǎng)格獨(dú)立性驗(yàn)證44-46
• 3.2 氧氣減壓器靜強(qiáng)度分析46-53
• 3.2.1 施加載荷與約束46-48
• 3.2.2 工況制定48-49
• 3.2.3 計(jì)算結(jié)果及分析49-53
• 3.3 氧氣減壓器動(dòng)強(qiáng)度分析53-63
• 3.3.1 氧氣減壓器沖擊載荷施加54-55
• 3.3.2 制定工況55
• 3.3.3 計(jì)算結(jié)果及分析55-63
• 3.4 氧氣減壓器靜強(qiáng)度試驗(yàn)驗(yàn)證63-64
• 3.5 本章小結(jié)64-66
• 第四章 殼體應(yīng)力靈敏度分析及結(jié)構(gòu)材料參數(shù)的優(yōu)選66-72
• 4.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的介紹66-67
• 4.1.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本概念66
• 4.1.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理66-67
• 4.1.3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本程序67
• 4.2 殼體應(yīng)力靈敏度分析及結(jié)構(gòu)材料參數(shù)的優(yōu)選67-71
• 4.2.1 靈敏度分析67-69
• 4.2.2 結(jié)構(gòu)材料參數(shù)的優(yōu)選69-71
• 4.3 本章小結(jié)71-72
• 第五章 結(jié)論與展望72-74
• 5.1 總結(jié)72-73
• 5.2 展望73-74
• 參考文獻(xiàn)74-77
• 致謝77-78
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文78

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 秦斌;李小靈;王冰;;菱形獨(dú)立液艙晃蕩載荷分析及強(qiáng)度評(píng)估研究[J];船舶與海洋工程;2015年05期

2 商金華;張?zhí)m春;徐俊祥;;有限差分法在電廠地下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J];電力勘測(cè)設(shè)計(jì);2015年02期

3 殷德勝;尹栓;周宜紅;;裂縫分析的比例邊界有限元與有限元耦合的虛擬結(jié)構(gòu)面模型[J];計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào);2014年06期

4 鐘紅;暴艷利;林皋;;基于多邊形比例邊界有限元的重力壩裂縫擴(kuò)展過程模擬[J];水利學(xué)報(bào);2014年S1期

5 蔣拓;劉志峰;方慶t/;成煥波;李波;;基于有限元法的軸向柱塞泵缸體強(qiáng)度分析[J];流體傳動(dòng)與控制;2014年03期

6 蔡登安;周光明;曹然;黃翔;;邊界元法計(jì)算復(fù)合材料的雙向拉伸強(qiáng)度[J];固體火箭技術(shù);2014年01期

7 楊霞;肖宏;陳澤軍;;基于軸承邊界元法的軋機(jī)圓錐滾子軸承的載荷研究[J];應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào);2014年01期

8 安承豪;張德琦;毛佳;;基于ANSYS和正交實(shí)驗(yàn)法的巷道錨桿支護(hù)優(yōu)化[J];煤礦安全;2013年08期

9 張勇;林皋;胡志強(qiáng);鐘紅;;基于等幾何分析的比例邊界有限元方法[J];計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào);2012年03期

10 余中軍;趙競(jìng)?cè)?;航空氧氣減壓器性能仿真分析[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2009年11期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 劉立平;水平地震作用下樁—土—上部結(jié)構(gòu)彈塑性動(dòng)力相互作用分析[D];重慶大學(xué);2004年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 劉文斌;基于有限元法的無人機(jī)起落架靜力分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];南京航空航天大學(xué);2014年

2 賀斌;基于有限差分法的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子低周疲勞壽命損耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究[D];長(zhǎng)沙理工大學(xué);2013年

3 洪岸柳;液壓支架的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與疲勞壽命分析[D];東北大學(xué);2012年

4 左亞軍;基于正交試驗(yàn)法的注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2012年

5 王尚禮;某航空機(jī)箱動(dòng)力學(xué)性能仿真技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2012年

6 沈涌濱;火箭氣體減壓器建模及動(dòng)態(tài)特性仿真研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2004年

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本文編號(hào)：960478