本文關鍵詞：新型波紋管膜片的設計方法及制造技術研究

  更多相關文章： S型焊接金屬波紋管 剛度 拓撲優(yōu)化 S型膜片形狀

【摘要】：S型焊接金屬波紋管是機械密封領域中較為先進的一種密封部件，被大量應用在高參數(shù)和腐蝕性等惡劣的工況條件下石化化工等領域中。為了保證密封的可靠和人員財產(chǎn)的安全，設計開發(fā)出新型的波紋管膜片結構，本文對提供的波紋管從以下方面對其剛度和膜片結構進行了研究。 首先，以企業(yè)生產(chǎn)最大型號的S型焊接金屬波紋管進行ANSYS建模，，并利用該軟件進行剛度的模擬分析，并將模擬結果與試驗和經(jīng)驗計算結果進行對比，解決了大尺寸的波紋管的剛度無法測量的問題；并通過對膜片焊接接頭的研究，明顯的改善了膜片焊接處的應力集中。 其次，以現(xiàn)有的波紋管膜片尺寸為原始優(yōu)化區(qū)域，對存在兩種放置狀況的原始圖形施加三種不同的載荷條件，然后利用ANSYS軟件提供的拓撲優(yōu)化模塊進行拓撲優(yōu)化，得到了預期的S型形狀。 最后，為了驗證拓撲優(yōu)化的可行性，并和ANSYS優(yōu)化出來的圖形進行對比，又用編制的iBone(imitationbone)程序對同樣條件下的圖形區(qū)域進行了優(yōu)化，同樣獲得了預期的S型膜片形狀。 通過對剛度的研究，可以準確的表征波紋管的彈性性能；通過膜片的拓撲優(yōu)化研究，為新型波紋管膜片的設計研究提供借鑒，具有非常重要的實際應用價值。
【關鍵詞】：S型焊接金屬波紋管 剛度 拓撲優(yōu)化 S型膜片形狀
【學位授予單位】：新疆大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH136
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 緒論7-16
• 1.1 課題來源7
• 1.2 本課題的研究背景、目的和意義7-9
• 1.2.1 本課題的研究背景7-8
• 1.2.2 本課題的研究目的和意義8-9
• 1.3 金屬波紋管國內外的發(fā)展介紹9-10
• 1.3.1 金屬波紋管國外發(fā)展介紹9-10
• 1.3.2 金屬波紋管的國內發(fā)展介紹10
• 1.4 波紋管設計研究現(xiàn)狀10-11
• 1.5 目前波紋管研究存在的問題11-12
• 1.6 課題研究的產(chǎn)品、內容和方法12-15
• 1.6.1 課題研究的產(chǎn)品介紹12-15
• 1.6.2 主要研究內容和方法15
• 1.7 本章小結15-16
• 第二章 焊接金屬波紋管剛度的模擬分析16-30
• 2.1 引言16
• 2.2 有限元法和有限元軟件16-21
• 2.2.1 有限元法概述16-17
• 2.2.2 有限元法的求解過程17-20
• 2.2.3 ANSYS軟件的簡介及使用20-21
• 2.3 S型波紋管的建模21-24
• 2.3.1 波紋管的實體建模22-23
• 2.3.2 網(wǎng)格劃分23-24
• 2.3.3 邊界條件模擬24
• 2.4 模擬結果、實驗結果與計算值的比較24-27
• 2.4.1 應力仿真24-25
• 2.4.2 試驗力分析25
• 2.4.3 模擬、試驗與經(jīng)驗計算值比較25-27
• 2.5 薄板焊接接頭應力分析27-28
• 2.6 本章小結28-30
• 第三章 基于ANSYS的波紋管膜片的結構優(yōu)化探索30-49
• 3.1 引言30
• 3.2 結構優(yōu)化介紹30-31
• 3.3 ANSYS軟件的拓撲優(yōu)化介紹31-34
• 3.4 基于ANSYS的拓撲優(yōu)化研究探索34-48
• 3.4.1 矩形橫放時的拓撲優(yōu)化34-41
• 3.4.2 矩形豎放時的拓撲優(yōu)化41-48
• 3.5 本章小結48-49
• 第四章 基于iBone法的波紋管膜片結構優(yōu)化探索49-58
• 4.1 引言49
• 4.2 iBone法的理論介紹49-51
• 4.3 基于iBone法的拓撲優(yōu)化應用51-56
• 4.3.1 矩形橫放時的拓撲優(yōu)化52-54
• 4.3.2 矩形豎放時的拓撲優(yōu)化54-56
• 4.4 本章小結56-58
• 第五章 總結與展望58-60
• 5.1 全文總結58
• 5.2 展望58-60
• 參考文獻60-63
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文63-64
• 致謝64

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