本文關(guān)鍵詞：大口徑高壓力雙密封蝶閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化

  更多相關(guān)文章： 大口徑雙密封蝶閥 有限元分析 機械優(yōu)化 拓撲優(yōu)化 應(yīng)變片試驗

【摘要】：蝶閥作為流體控制的關(guān)鍵設(shè)備，已被廣泛應(yīng)用于電力、引水、石油、冶金等行業(yè)，目前國內(nèi)對大口徑高壓力雙密封蝶閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計取得了一定的成果，但優(yōu)化研究還比較少，因此，結(jié)合優(yōu)化理論與有限元分析方法對此類產(chǎn)品進行優(yōu)化研究具有理論上的重要性和實踐上的緊迫性，通過產(chǎn)品差異化及優(yōu)化后成本的降低將促進該產(chǎn)品的進一步發(fā)展，本文針對具體工程項目的大口徑高壓力雙密封蝶閥產(chǎn)品進行了深入研究和分析： 論文首先在查閱行業(yè)內(nèi)外相關(guān)資料文獻的基礎(chǔ)上介紹了進水蝶閥的分類及結(jié)構(gòu)，并對目前國內(nèi)外蝶閥行業(yè)的發(fā)展趨勢及結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法在蝶閥設(shè)計上的應(yīng)用現(xiàn)狀進行了介紹； 其次通過有限元分析軟件Solidworks/simulation，對該項目閥體初設(shè)方案模擬實際工況,進行強度和密封試驗分析，研究其分析過程中相應(yīng)的約束、加載方法，并結(jié)合優(yōu)化方法和有限元分析軟件對其結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化研究，實現(xiàn)了產(chǎn)品的輕量化，結(jié)合拓撲優(yōu)化理論優(yōu)化了蝶板的結(jié)構(gòu)，然后利用flow simulation對蝶閥進行了流體分析，實現(xiàn)了產(chǎn)品的輕量化和流阻系數(shù)的降低； 最后對生產(chǎn)的實物產(chǎn)品進行了試驗與檢驗，通過采用應(yīng)變片方法對閥體進行了應(yīng)變檢測和應(yīng)力評估，將實測結(jié)果與有限元分析的數(shù)據(jù)進行對比分析，，結(jié)果表明有限元分析精度較高，其計算數(shù)據(jù)與實測結(jié)果基本保持一致，優(yōu)化結(jié)果滿足設(shè)計要求，在方案設(shè)計過程中正確的有限元分析可以代替試驗。最終產(chǎn)品的其它項的試驗與檢驗都滿足標準和設(shè)計要求。 本文通過對具體工況下的大口徑高壓力雙密封蝶閥的設(shè)計方案進行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，探討了此類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法及試驗驗證方法，為我國企業(yè)應(yīng)用于優(yōu)化此類蝶閥生產(chǎn)實際提供了參考依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：大口徑雙密封蝶閥 有限元分析 機械優(yōu)化 拓撲優(yōu)化 應(yīng)變片試驗
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH134
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目錄7-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 研究背景及意義9
• 1.2 國內(nèi)外進水蝶閥發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢9-12
• 1.2.1 國內(nèi)外進水蝶閥發(fā)展現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 國內(nèi)外進水蝶閥發(fā)展趨勢11-12
• 1.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法及其在蝶閥設(shè)計上的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 本論文研究的內(nèi)容和方法13-14
• 1.4.1 研究的內(nèi)容13
• 1.4.2 研究的方法13-14
• 1.5 本章小結(jié)14-15
• 第2章 蝶閥主要零件的設(shè)計15-29
• 2.1 蝶閥主要零件的初設(shè)方案15-18
• 2.1.1 主要零部件尺寸計算17
• 2.1.2 閥軸強度校核17-18
• 2.1.3 初設(shè)方案主要尺寸18
• 2.2 有限元法基本理論18-22
• 2.2.1 理論概述18-20
• 2.2.2 有限元分析的步驟及驗證假設(shè)20-22
• 2.2.3 有限元分析軟件 Solidworks simulation 介紹22
• 2.3 有限元方法對初設(shè)方案校核22-28
• 2.3.1 閥體三維建模22-23
• 2.3.2 閥體強度試驗工況23-26
• 2.3.3 閥體密封試驗工況26-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第3章 蝶閥主要零件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計29-45
• 3.1 優(yōu)化設(shè)計概述29-30
• 3.1.1 傳統(tǒng)的閥門設(shè)計方法特點29
• 3.1.2 優(yōu)化設(shè)計的產(chǎn)生及特點29-30
• 3.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的方法30-35
• 3.2.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化的數(shù)學模型30-31
• 3.2.2 閥體結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型建立31-32
• 3.2.3 閥體結(jié)構(gòu)優(yōu)化結(jié)果32-35
• 3.3 蝶閥的流阻分析與拓撲優(yōu)化35-44
• 3.3.1 計算流體動力學（CFD）概述35-36
• 3.3.2 湍流模型36
• 3.3.3 CFD 軟件 Flow simulation 簡介36-37
• 3.3.4 拓撲優(yōu)化理論37-38
• 3.3.5 蝶閥流阻系數(shù)優(yōu)化38-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 第4章 閥門試驗與檢驗45-53
• 4.1 閥體應(yīng)變檢測和應(yīng)力評估45-52
• 4.1.1 實驗設(shè)備45-46
• 4.1.2 實驗步驟46-47
• 4.1.3 蝶閥應(yīng)變測量47-48
• 4.1.4 實驗數(shù)據(jù)處理48-49
• 4.1.5 實驗結(jié)論分析49-50
• 4.1.6 實測數(shù)據(jù)與有限元計算數(shù)據(jù)對比50-52
• 4.2 蝶閥主要的試驗與檢驗52
• 4.3 本章小結(jié)52-53
• 結(jié)論53-54
• 參考文獻54-56
• 致謝56

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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10 宋銀立;;我國閥門行業(yè)面臨的形勢與任務(wù)[J];通用機械;2012年07期

本文編號：822895