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一回路止回阀强度分析及优化设计
| 论文题名： | 一回路止回阀强度分析及优化设计 |
| 关键词： | 止回阀;强度分析;优化设计;回路 |
| 摘要： | 止回阀是船用核动力回路中的重要设备,而阀体又是止回阀的最主要部件之一,不管是新产品的开发设计,还是老产品的结构改进,都离不开阀体的开发设计与改进。如何开发设计出均匀强度的阀体、如何改进阀体的结构以减少阀体的应力集中现象,是目前阀门行业亟待解决的问题,更是船用核动力装置阀门必须解决的问题。对冲式止回阀的强度性能指标关系着核反应堆的安全,所以研究并优化主止回阀的强度技术参数具有重要意义。 本论文运用ANSYS-Workbench有限元软件,对对冲式止回阀阀体进行强度分析和优化设计。首先,参照对冲式止回阀设计图纸,在保证阀体内部流场边界形状、尺寸不变的情况下,应用大型三维实体几何建模软件Pro/E建造其三维实体几何模型,又根据有限元分析的需要,对阀体模型进行了修改,省略了阀体内部较小的倒角面,并将几何模型保存为IGES格式,以供导入ANSYS中。其次,应用ANSYS有限元软件对阀体几何模型进行约束、加载、划分网格等有限元分析的物理模型建立,并进行强度分析,得到阀体的应力分布和变形情况。第三,以阀体的最大等效应力和应变为约束条件,阀体的质量作为目标函数,以阀体结构的基本尺寸作为设计变量,经多次变参数优化分析计算,得出阀体最优的结构尺寸。 计算结果表明:优化后阀体的应力应变分布更加均匀合理,在满足阀体强度要求情况下,充分利用了材料,减轻了重量,降低了成本。通过对阀体的研究分析,可为以后新阀门的研发设计及其它零部件的有限元分析与优化设计奠定一定的基础。 |
| 作者： | 孙灿亮 |
| 专业： | 核能科学与工程 |
| 导师： | 沈明启 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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