隨著核電行業(yè)的快速發(fā)展,核級閥門的市場需求規(guī)模不斷擴(kuò)大。核級球閥流阻系數(shù)小、結(jié)構(gòu)緊密可靠及口徑變化范圍廣,因此在核電行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。國內(nèi)閥門企業(yè)在核級球閥設(shè)計(jì)開發(fā)中對現(xiàn)有設(shè)計(jì)資源利用率較低,并且基于CAE技術(shù)核級球閥抗震性能仿真技術(shù)門檻相對較高,因此核級球閥開發(fā)周期長,設(shè)計(jì)效率低。本文針對企業(yè)在核級球閥設(shè)計(jì)過程中存在的問題,基于企業(yè)現(xiàn)有圖紙,結(jié)合參數(shù)化模塊化技術(shù)和有限元仿真及其二次開發(fā)技術(shù),研究核級球閥快速設(shè)計(jì)與抗震性能評估技術(shù),定制核級球閥性能評估流程,并開發(fā)核級球閥產(chǎn)品設(shè)計(jì)與評估軟件,以提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)與研發(fā)的效率與質(zhì)量。首先分析了快速設(shè)計(jì)需求,研究了核級球閥快速設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù),即模塊劃分和建立、變型設(shè)計(jì)及參數(shù)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)原則,并開發(fā)了核級球閥快速設(shè)計(jì)軟件。然后,基于ASME規(guī)范,研究了核級球閥抗震性能評估技術(shù),并根據(jù)核級閥門結(jié)構(gòu)特點(diǎn),提出核級閥門結(jié)構(gòu)自振頻率分析的等效模型,在保證計(jì)算精度的前提下,提高了自振頻率計(jì)算效率;研究了連接方式的建模方法對結(jié)構(gòu)自振頻率影響規(guī)律,認(rèn)為對于軟連接而言,僅用螺栓連接模型而不考慮被連接面粘連的方式可以提高計(jì)算精度;建立了軸對稱密封比壓計(jì)算模型,提高了計(jì)算效率,并通過理論和仿真值對比,驗(yàn)證了建模方法的準(zhǔn)確性。進(jìn)而,基于Femap二次開發(fā)技術(shù)以及Visual Basic語言,定制了核級球閥性能評估流程,開發(fā)了核級球閥性能輔助評估軟件,不僅降低了仿真技術(shù)的使用門檻,而且大幅提高了仿真建模的效率;最后基于核級球閥快速設(shè)計(jì)和性能評估軟件,通過對DN100核級球閥的設(shè)計(jì)與性能評估,驗(yàn)證了提出的快速設(shè)計(jì)與性能評估技術(shù)的有效性。本文的研究工作運(yùn)用于企業(yè)設(shè)計(jì)核級球閥過程中,可以提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率,縮短開發(fā)周期,提高產(chǎn)品質(zhì)量,增強(qiáng)國內(nèi)閥門企業(yè)市場競爭力,加快核級閥門國產(chǎn)化進(jìn)程。
【學(xué)位單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TM623
【部分圖文】：

杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀概述2.1 核級球閥簡介核級球閥是指應(yīng)用于核電領(lǐng)域的球閥。其設(shè)計(jì)制造過程中，在材料選擇、設(shè)計(jì)原標(biāo)準(zhǔn)苛刻程度都高于常規(guī)的球閥。球閥是一種借助執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)啟閉件（球體）來全關(guān)或全開的閥門[7, 8]，其中球體最大旋轉(zhuǎn)角度為 90 度，球閥整體主要組成部分座、閥桿以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)（驅(qū)動(dòng)裝置）。常用的球閥從不同分類角度劃分，可分為不同形式種類。從球體形式上可分為浮固定球閥，其中浮動(dòng)球閥球體呈“浮動(dòng)”狀態(tài)，適用于小口徑、中低壓場合，結(jié)構(gòu) 1.1 所示；固定球閥球體是和閥桿連為一體，球體是“固定”狀態(tài)，適用于大口徑9],結(jié)構(gòu)簡圖如圖 1.2 所示。從閥體結(jié)構(gòu)組成方式可分為單閥體式、對開式、頂裝式，其中對開式和組合式由于加工方便、單件部分質(zhì)量較輕，故在工業(yè)中較為廣泛[1

杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀概述2.1 核級球閥簡介核級球閥是指應(yīng)用于核電領(lǐng)域的球閥。其設(shè)計(jì)制造過程中，在材料選擇、設(shè)計(jì)原標(biāo)準(zhǔn)苛刻程度都高于常規(guī)的球閥。球閥是一種借助執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)啟閉件（球體）來全關(guān)或全開的閥門[7, 8]，其中球體最大旋轉(zhuǎn)角度為 90 度，球閥整體主要組成部分座、閥桿以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)（驅(qū)動(dòng)裝置）。常用的球閥從不同分類角度劃分，可分為不同形式種類。從球體形式上可分為浮固定球閥，其中浮動(dòng)球閥球體呈“浮動(dòng)”狀態(tài)，適用于小口徑、中低壓場合，結(jié)構(gòu) 1.1 所示；固定球閥球體是和閥桿連為一體，球體是“固定”狀態(tài)，適用于大口徑9],結(jié)構(gòu)簡圖如圖 1.2 所示。從閥體結(jié)構(gòu)組成方式可分為單閥體式、對開式、頂裝式，其中對開式和組合式由于加工方便、單件部分質(zhì)量較輕，故在工業(yè)中較為廣泛[1

針對典型企業(yè)對核級球閥新產(chǎn)品開發(fā)效率較低問題，基于企業(yè)中現(xiàn)結(jié)合參數(shù)化模塊化技術(shù)，定制了核級球閥快速設(shè)計(jì)流程，進(jìn)而對核級立變型設(shè)計(jì)以及參數(shù)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)原則研究，最后開發(fā)了核球球閥快速設(shè)，基于 ASME 標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)抗震分析規(guī)范和核級球閥結(jié)構(gòu)強(qiáng)度評估方級球閥進(jìn)行抗震性能評估；然后研究了結(jié)構(gòu)自振頻率分析的等效模型效模型的有效性進(jìn)行驗(yàn)證；進(jìn)而研究了結(jié)構(gòu)連接特性對于結(jié)構(gòu)頻率分于軸對稱模型研究球閥密封比壓。，針對核級球閥的仿真過程建模過程繁瑣以及設(shè)計(jì)工程師無法直接利估問題，首先確定結(jié)構(gòu)仿真內(nèi)容和仿真流程，并基于 Femap 的二次開級球閥性能評估輔助分析軟件，以提高核級球閥性能評估效率。，基于核級球閥快速設(shè)計(jì)和性能評估軟件，對 DN100 核級球閥進(jìn)行實(shí)核級球閥快速設(shè)計(jì)與性能評估技術(shù)的有效性。，對本文研究內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，并提出本文研究過程中的不足以及存在究方向進(jìn)行展望。究技術(shù)路線如圖 1.3 所示。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2881959