冲击环境下的艇用阀门结构研究

发布时间：2017-08-12 10:21

  本文关键词：冲击环境下的艇用阀门结构研究

  更多相关文章： 阀门 冲击 等效法 动态分析 试验

【摘要】：艇用阀门的抗冲击安全性能是阀门执行安全功能的重要组成部分,因此对艇用阀门的研制,及其在冲击环境下的试验和仿真分析是至关重要的。本文基于一种全新的核一级电动波纹管阀门的设计结构为例,通过采用数学模型静态等效法,对冲击环境下艇用阀门的结构设计及分析计算,并采用软件进行设计分析,分析结果与静态等效法结果进行对比分析,验证分析方法的正确性,最终对阀门进行冲击试验,验证阀门的完整性,并通过有限元动力学分析,模拟阀门在冲击环境下时间和位移、速度及加速度之间的历程分析,计算阀门最大合成应力值,从而保证阀门在冲击环境下的结构的完整性和可运行性。本文主要研究工作具体如下:首先进行数学模型静态等效法分析计算。在艇用阀门基础设计参数的载荷组合下,对阀门结构危险截面分析和划分,通过采用数学模型静态等效法,计算阀门各危险截面的应力值;通过对阀门固有频率的分析及计算,确保固有频率值33Hz。其次进行软件设计分析。在软件建模的基础上,通过对阀体整体模型合理划分网格,对阀门进行模态分析,计算阀门的各阶固有频率,确保一阶固有频率33Hz,保证阀门的刚度;通过对阀门加载组合载荷,进行抗震分析,计算阀门各危险截面的应力值,确保各危险截面的应力范围,并通过与静态分析比较,其误差应控制在10%的可控范围内,以保证阀门执行安全功能。最后进行阀门试验和有限元分析方法。根据实际的试验条件设计阀门的试验工装,通过在阀门三个垂直方向进行冲击机试验,验证其功能能力的保持。实际冲击试验作为分析载荷,运用ANSYS软件进行在阀门三个垂直方向上冲击分析,验证阀门的设计的合理性。本文旨在对艇用阀门的研制及在冲击环境下的有限元分析,为艇用阀门的设计及阀门冲击试验的分析提供了方法和途径,并对阀门抗冲击性能方面的研究提出了一些建议。
【关键词】：阀门 冲击 等效法 动态分析 试验
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U664.84
【目录】：

• 摘要7-8
• Abstract8-11
• 第1章 绪论11-16
• 1.1 课题意义及国内外研究现状综述11-12
• 1.1.1 课题意义11
• 1.1.2 国内外研究现状11-12
• 1.2 论文主要研究内容12-16
• 1.2.1 研究内容12-15
• 1.2.2 论文研究的关键性问题和创新点15-16
• 第2章 数学模型静态分析16-33
• 2.1 承压件的应力分析16-23
• 2.1.1 阀体的应力分析16-22
• 2.1.2 阀盖应力计算22-23
• 2.2 阀门抗震分析计算模块23-33
• 2.2.1 概述23-24
• 2.2.2 截面及重心划分24-25
• 2.2.3 自振频率计算25-29
• 2.2.4 阀门危险断面分析29-33
• 第3章 阀门动力学分析33-45
• 3.1 模态分析33-36
• 3.1.1 概述33
• 3.1.2 分析方法33-34
• 3.1.3 模态分析过程34-36
• 3.2 抗震分析36-41
• 3.2.1 概述36
• 3.2.2 分析过程36-41
• 3.3 谐响应分析41-44
• 3.3.1 概述41
• 3.3.2 分析过程41-44
• 3.4 小结44-45
• 第4章 冲击性能试验及有限元仿真分析45-60
• 4.1 概述45-46
• 4.1.1 冲击标准和设备介绍45-46
• 4.1.2 冲击试验介绍46
• 4.2 冲击输入谱的时域简化法46-47
• 4.3 冲击试验47-49
• 4.3.1 试验方案47-49
• 4.4 冲击性能有限元分析49-59
• 4.4.1 垂向冲击下抗冲击性能有限元分析49-53
• 4.4.2 纵向冲击下抗冲击性能有限元分析53-56
• 4.4.3 横向冲击下抗冲击性能有限元分析56-59
• 4.5 小结59-60
• 结论60-62
• 参考文献62-65
• 致谢65

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本文编号：661099