【摘要】：本文以“無(wú)泄漏閥”為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)出了基于89C51為中心的單片機(jī)控制系統(tǒng)；另外還對(duì)閥體進(jìn)行了強(qiáng)度設(shè)計(jì)。 文章共分為兩個(gè)部分。第一部分：首先，根據(jù)本系統(tǒng)的控制要求以及現(xiàn)場(chǎng)的工藝要求，設(shè)計(jì)出了該控制系統(tǒng)的組成元素；其次，由系統(tǒng)的組成元素，設(shè)計(jì)出了該系統(tǒng)所需的硬件資源，這主要包括串行口通訊電路、顯示電路以及步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路等。其中，通訊電路主要完成單片機(jī)與上位機(jī)的通訊功能，顯示電路主要完成實(shí)時(shí)顯示閥桿當(dāng)前位置的功能，而驅(qū)動(dòng)電路則完成把脈沖信號(hào)放大的功能；最后，由系統(tǒng)的硬件情況，設(shè)計(jì)出了該系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際工作時(shí)，考慮數(shù)據(jù)采集時(shí)所引起的誤差，利用數(shù)字濾波中的程序判斷法以控制誤差信號(hào)在允許的范圍之內(nèi)。同時(shí)，還利用VC開(kāi)發(fā)出了上位機(jī)的通訊程序。第二部分：首先，簡(jiǎn)略地闡述了有限元素法的基本概念和基本理論；其次，在對(duì)閥體模型進(jìn)行了合理簡(jiǎn)化后，給出了閥體的應(yīng)力計(jì)算方法以及影響閥體強(qiáng)度的相關(guān)因素的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則；最后，利用ANSYS軟件對(duì)實(shí)際的閥體模型進(jìn)行了數(shù)字計(jì)算，并預(yù)報(bào)出了閥體的最危險(xiǎn)部位。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類(lèi)號(hào)】：TH134
【圖文】：

當(dāng)前位置以及上位機(jī)能發(fā)出控制信號(hào)給單片機(jī)，我們?cè)O(shè)計(jì)了串口操作對(duì)話框;再次，當(dāng)上位機(jī)接收單片機(jī)上傳的信號(hào)時(shí)，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)接收復(fù)選框作為條件判斷;最后，當(dāng)要結(jié)束控制操作時(shí)，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)退出按鈕。如圖2.13所示。圖2.13串口通訊對(duì)話框在設(shè)計(jì)好串口通訊后，下一步就是對(duì)串口通訊窗口進(jìn)行編程，編程的主要用途是使窗體中的各個(gè)控件能夠具有其本身要求的功能。其程序代碼如下:#inelude，，stdafx.h，，#inelude，’APICOMM，h，，38

圖5.1閥體的實(shí)體模型閥體在結(jié)構(gòu)上具有對(duì)稱(chēng)性，在直角坐標(biāo)系中，我們利用一平在平面進(jìn)行分割，取閥體的二分之一進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。閥體總變形的預(yù)報(bào)，采用變斷面模型并對(duì)模型模擬施加閥體的算出閥體的最大變形，找出閥體的最大應(yīng)力處，因而預(yù)報(bào)出閥。有限元法適用于任意復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，所建立起來(lái)的模型可較真系統(tǒng)。作為理論計(jì)算，它可充分考慮閥體的復(fù)雜特征，使得利報(bào)閥體的危險(xiǎn)處成為可能。采用有限元分析的方法，對(duì)影響閥因素進(jìn)行分析，可以得到一系列相關(guān)的結(jié)論。眾所周知，ANSYS能最強(qiáng)并擁有世界上最大用戶群的大型有限元分析程序之一，上面的閥體模型進(jìn)行理論分析。ANSYS進(jìn)行有限元分析時(shí)，關(guān)鍵的一步就是要選擇適當(dāng)?shù)膯卧�，模型以求得�?zhǔn)確的結(jié)果。由于閥體產(chǎn)實(shí)際結(jié)構(gòu)和線型較復(fù)雜，

中的SmartSIZe(智能分網(wǎng))，并將劃分精度定為5，系統(tǒng)將自動(dòng)根據(jù)閥體模型的形狀和尺寸，模型局部的曲率、線與線之間的距離，以及所設(shè)置的精度級(jí)別，自動(dòng)選擇合適的網(wǎng)格密度進(jìn)行劃分，最后劃分結(jié)果如圖5.2所示。圖5.2閥體的有限元模型5.2有限元計(jì)算參數(shù)閥體模型采用的是普通的鋼鐵材料，取彈性性模量為2.07xlo”N/艦2，泊松比為0.28，密度為7800啥/m’。在實(shí)際計(jì)算時(shí)考慮到附加質(zhì)量的影響而對(duì)密度作適當(dāng)?shù)募哟筇幚�。閥體厚度根據(jù)模型確定·通過(guò)MainMenu)Preproeessor)MaterialProps)Ma七erialModels打開(kāi)

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本文編號(hào)：2774400