基于有限元技术的增压器优化设计与分析

发布时间：2020-06-21 02:16

【摘要】： 随着有限元技术在结构分析和优化技术的广泛应用,有效地缩短研制周期、降低开发成本,提高了产品的质量和可靠性。本课题以2500型增压器结构为研究对象,在考虑材料特点及静态特性条件下进行有限元建模、静态有限元分析和疲劳分析以及结构优化,采用大型通用化有限元分析软件ANSYS作为分析工具,对增压器各构件进行静态分析和优化,采用MSC.fatigue疲劳分析软件对增压器各部件进行疲劳分析,为产品设计和试验提供依据和指导。 根据增压器各构件的特点,基于有限元技术基本理论及其运算方法,本文运用ANSYS参数化建模工具APDL语言,确定以实体单元为主建立增压器有限元模型,在建模过程中对模型进行必要的简化,以便快捷地进行优化设计计算。通过静态分析给出增压器各构件的应力和位移分布情况,为增压器各结构优化提供依据。 对增压器进行疲劳分析,讨论超高压对各构件工作的影响,在增压器满足足够的强度和刚度条件下,通过优化增压器几何尺寸及其各部分板厚使其所用材料达到最优,疲劳寿命得到延长。通过对超高压容器——增压器的有限元分析,能够为企业提高其设计质量,增强效益,具有实际应用价值。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TH122
【图文】：

图 1-1 论文章节安排研究讨论的主要内容包括以下几个方面：①、基于有限元技术的基本理论，掌握有限元法的运算方法，为下一步对实际产品的优化打下理论基础。②、通过对增压器各构件在工况下的所受约束和载荷情况的分析和简化，选择合适的单元自动网格划分，在 ANSYS 环境下采用 APDL 语言建立增压器各构件的参数化模型。③、对增压器各构件有限元模型的线性静态求解，得到增压器各构件的强度和刚度分布情据需要进行相应的后处理。④、对增压器进行疲劳分析。⑤、根据分析结果选择关键参数为设计变量，进行增压器部分构件结构的形状尺寸优化⑥、建立合理的结构模型，按不同目标进行结构优化计算，比较优化结果确定增压器的最并进一步进行形状尺寸优化。

第二章 对增压器静态分析第二章 增压器静态分析2.1 增压器的总体组成结构江苏晨光集团生产的增压器 2500 型（ZYQ2500HN）的整体结构如下图 2-1 所示，主要是缸盖、小缸筒、堵头、端盖、螺套和直角通等组成，是对称结构，活塞来回往复运动产生高压行材料的清洗、拨层、切割等作业。由于其使用简单可靠、适应能力强、无污染等特点，现已石油、化工、轻工、航空、市政工程等众多领域。加压部件 ZYQ2500 增压器具有压力高、制维修简单等优点。压力高达 250MPa，为国内清洗设备最高，流量达 20 升，达到国际行业标

【引证文献】

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1 杨建;基于ANSYS的离心压气机叶轮振动特性分析[D];大连理工大学;2011年

2 张建勇;特种重型装备数字化设计及信息控制研究[D];电子科技大学;2011年

3 赵恒龙;小型柴油机电动增压系统的研究与设计[D];西北农林科技大学;2010年

4 赵亚平;吹吸机设计分析研究[D];苏州大学;2012年

5 刘凯;MT换挡执行机构及换挡特性的仿真分析与研究[D];合肥工业大学;2012年

本文编号：2723337