機(jī)械密封用S型焊接金屬波紋管組的剛度試驗(yàn)與理論模擬分析
本文關(guān)鍵詞:機(jī)械密封用S型焊接金屬波紋管組的剛度試驗(yàn)與理論模擬分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:機(jī)械密封用雙層S型焊接金屬波紋管是現(xiàn)階段先進(jìn)的一種密封部件,在機(jī)械密封領(lǐng)域的使用隨著波紋管相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展而它的應(yīng)用越來越廣泛,它替代了彈簧和輔助密封圈,解決了高溫下輔助密封的問題[1]。在機(jī)械、航空航天、化工、石油煉化、儀表工業(yè)、核設(shè)施等都具有至關(guān)重要的地位。波紋管作為一種具有許多同心環(huán)狀波形褶皺的薄壁管狀物,使用在機(jī)械密封領(lǐng)域,可以補(bǔ)償安裝錯(cuò)位問題,可以適應(yīng)高溫高熱的實(shí)際工作環(huán)境,但是疲勞壽命的計(jì)算以及泄油量的控制一直未得到有效解決。本課題中用來試驗(yàn)測(cè)試的是S型雙層焊接金屬波紋管,是基于仿生拓?fù)鋬?yōu)化方法IBone對(duì)V型波紋管進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化后的產(chǎn)物[2]。 隨著機(jī)械密封技術(shù)的不斷發(fā)展,對(duì)于關(guān)鍵部件波紋管的研究也是很有必要的,而研究波紋管的相關(guān)性能,首先必須從波紋管的剛度研究入手。針對(duì)合作單位新疆烏蘇北方新科有限公司的波紋管試件組,包括DN35系列,DN55系列和DN100系列。而每個(gè)系列組又分別從2波,,4波,6波…24波,共12個(gè)波紋管組成,總計(jì)36個(gè)試件構(gòu)成了一個(gè)波紋管試件組做了軸向剛度試驗(yàn)。為后期的實(shí)驗(yàn)研究打下殷實(shí)的試驗(yàn)基礎(chǔ)。 分別在剛度測(cè)試儀上對(duì)新疆烏蘇北方新科有限公司提供的不同管徑的S型雙層焊接金屬波紋管(即DN100系列,DN55系列,DN35系列),共三個(gè)系列36個(gè)試件進(jìn)行了剛度試驗(yàn),得出了負(fù)載位移曲線,進(jìn)而計(jì)算出每個(gè)波紋管的剛度。 其次,在ANSYS軟件下的workbench中對(duì)所有波紋管試件進(jìn)行建模,然后網(wǎng)格化,進(jìn)而模擬邊界條件,模擬計(jì)算出所有波紋管試件的剛度值。 最后,對(duì)波紋管組的實(shí)驗(yàn)剛度值與ANSYS軟件模擬計(jì)算值進(jìn)行對(duì)比分析,得出結(jié)論: 1.對(duì)三個(gè)不同管徑的波紋管系列組進(jìn)行了軸向剛度的試驗(yàn),得到了所有波紋管試件的剛度值以及相關(guān)規(guī)律。 2.對(duì)三個(gè)不同管徑的波紋管系列組在AWE環(huán)境下做了數(shù)值模擬計(jì)算,得到了所有試件的理論模擬的剛度值以及相關(guān)規(guī)律。 3.將試驗(yàn)剛度值和數(shù)值模擬剛度值進(jìn)行了對(duì)比分析,試驗(yàn)值和模擬值是接近的,證明試驗(yàn)結(jié)果是可靠的。
【關(guān)鍵詞】:S型波紋管 機(jī)械密封 剛度 試驗(yàn)分析 模擬分析
【學(xué)位授予單位】:新疆大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TH136
【目錄】:
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-8
- 第一章 緒論8-20
- 1.1 課題來源8
- 1.2 本課題的研究背景、目的和意義8-11
- 1.2.1 本課題的研究背景8-9
- 1.2.2 本課題的研究的目的和意義9-11
- 1.3 波紋管機(jī)械密封的發(fā)展概述11-12
- 1.4 機(jī)械密封用焊接金屬波紋管的發(fā)展概述12-13
- 1.5 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀13-15
- 1.6 本課題組關(guān)于機(jī)械密封用焊接金屬波紋管的研究成果總結(jié)15-17
- 1.7 目前存在的問題17-18
- 1.8 本課題研究的產(chǎn)品、內(nèi)容、方法18-19
- 1.9 本章小結(jié)19-20
- 第二章 S 型金屬焊接波紋管組的軸向剛度試驗(yàn)20-34
- 2.1 引言20
- 2.2 概述20
- 2.3 試驗(yàn)內(nèi)容20-25
- 2.4 結(jié)果分析25-32
- 2.5 試驗(yàn)結(jié)論32-33
- 2.6 本章小結(jié)33-34
- 第三章 金屬焊接波紋管組在 AWE 環(huán)境中的靜力學(xué)分析34-44
- 3.1 引言34
- 3.2 ANSYS Workbench 簡(jiǎn)介34-36
- 3.3 波紋管組在 ANSYS Workbench 中的模擬分析36-43
- 3.4 本章小結(jié)43-44
- 第四章 ANSYS 模擬計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析44-48
- 4.1 引言44
- 4.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)和數(shù)值模擬計(jì)算對(duì)比44-47
- 4.3 本章小結(jié)47-48
- 第五章 總結(jié)與展望48-50
- 5.1 總結(jié)48
- 5.2 展望48-50
- 參考文獻(xiàn)50-53
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文53-54
- 致謝54
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:機(jī)械密封用S型焊接金屬波紋管組的剛度試驗(yàn)與理論模擬分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):360803
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