止回阀流体有限元分析报告

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止回阀检验报告

止回阀检验报告1. 引言本文档旨在对止回阀进行检验，并记录检验过程和结果。

止回阀的作用是防止介质倒流，在工业生产和管道运输中起到重要的作用。

本次检验将对止回阀的密封性、工作性能等方面进行评估。

2. 检验对象本次检验的对象为一台止回阀，型号为XYZ-123。

该阀门用于控制液体介质在一定压力下的流动方向。

3. 检验设备和方法为了对止回阀进行全面的检验，我们使用了以下设备：•压力表：用于测试阀门的压力值。

•流量计：用于测试液体通过阀门的流量。

•密封性检测仪：用于检测阀门的密封性能。

本次检验的主要方法如下：1.检测密封性能：将阀门安装在测试系统中，加压至设定值，观察是否发生泄漏。

2.检测流量特性：通过调节流量计，测量在不同压力下阀门通过的液体流量。

3.检测工作性能：将阀门安装在实际工程系统中，测试其在实际工作条件下的性能。

4. 检验过程和结果4.1 密封性检测首先，我们将阀门安装在密封性检测仪上，并将压力表与其连接。

然后，逐步增加压力，并观察阀门是否有泄漏。

压力（MPa）泄漏情况0.1 无泄漏0.3 无泄漏0.5 无泄漏0.7 有泄漏根据检测结果，该阀门在0.7MPa压力下发生了泄漏。

我们将进一步检查泄漏原因，并进行修理或更换。

4.2 流量特性检测为了测试阀门在不同压力下的流量特性，我们通过调节流量计，测量不同压力下的流量。

压力（MPa）流量（m³/h）0 00.1 50.3 100.5 200.7 30根据测量结果，阀门的流量特性良好，随着压力的增加，流量也相应增加。

4.3 工作性能检测为了测试阀门在实际工作条件下的性能，我们将阀门安装在实际工程系统中，并进行测试。

在正常工作条件下，阀门正常开启和关闭，未出现卡滞或卡阻等现象。

测试期间，阀门的工作稳定可靠。

5. 结论本次止回阀检验的主要结果如下：•密封性检测：在0.7MPa压力下，阀门发生了泄漏，需要进行修理或更换。

•流量特性检测：阀门的流量特性良好，随着压力的增加，流量也相应增加。

截止阀的有限元分析和流场模拟开题报告

3.2019.3.28-----2019.04.10开始进行截止阀在稳定流动时的有限元建模与仿真。此时用到UG的高级仿真功能模块，要有效的利用帮助文件中的教程积极学习这种使用方法。注意NX Nastran和NXThermal/Flow两种解算器的不同之处。
4.2019.4.11-----2019.4.17与阀瓣的装配体在稳定流动时的有限元建模与仿真。此过程应用到UG中的装配功能模块，注意装配的约束，几何约束等细节问题。
6.同样利用NX Nastran求解器，将阀瓣装配到阀体上，模拟闭合状态下时，阀体各个部分的应力应变情况。
7.选择NX Thermal/Flow求解器，分析类型改为流曲线，模拟截止阀在稳定流动时阀体内部的速度和压力分布情况。
8.认真记录模拟过程，分析DS/J型截止阀的流道结构，完成论文。
毕业设计（论文）工作计划安排：
截止阀的有限元分析和流场模拟开题报告
毕业设计(论文)题目
DS/J型截止阀的有限元分析和流场模拟
院（系、部）
指导老师
专业
班级
学生学号
学生姓名
目前国内外研究进展概述（或立题依据）：
截止阀，也叫截门，是使用最广泛的一种阀门，它之所以广受欢迎，是由于开闭过程中密封面之间摩擦力小，比较耐用，开启高度不大，制造容易，维修方便，不仅适用于中低压，而且适用于高压。近年来，随着我国综合国力的增强，截止阀的发展也得到加快，很多企业相继开发出了自己的特色阀门产品，如上海大田阀门管道工程有限公司自己研制的夹套保温截止阀；上海，广州等地已成为我国截止阀研究生产基地。截止阀的生产过程中，需要根据用途先进行设计，对于设计出来的新产品，不能确定其是否达到要求。因此，可以利用一些仿真软件模拟阀门的应力应变和阀门内部的流场形态，直观的展现出来，降低了废品率，积极有效的提高了创新和生产效率。

阀体分析报告

阀体分析报告1. 引言阀体是一种用于控制流体介质的装置，广泛应用于各个工业领域。

阀体的设计与性能对于流体控制有着重要的影响。

本文对阀体进行了分析，重点关注了阀体的结构设计、流体力学特性以及应用领域等方面。

2. 阀体结构设计阀体的结构设计是影响阀体性能的重要因素。

通常，阀体由阀门和密封件组成，其结构包括阀体壳体、阀芯、阀座等。

2.1 阀体壳体阀体壳体是阀体的最外层结构，起到保护内部零部件的作用。

常见的阀体壳体材料包括铸铁、铸钢、不锈钢等。

不同材料的选择会对阀体的耐腐蚀性、强度和温度适应性产生影响。

2.2 阀芯阀芯是阀体的核心部件，用于控制流体介质的开启和关闭。

阀芯的设计通常包括阀芯类型、阀芯材料、阀芯密封形式等方面。

常见的阀芯类型有旋塞阀芯、球阀芯、蝶阀芯等。

阀芯材料的选择需要考虑介质的性质以及温度、压力等因素。

2.3 阀座阀座是阀体与阀芯接触的部分，起到密封介质的作用。

阀座通常由金属、塑料或弹性材料制成。

不同材料的选择会对阀座的耐磨损性、耐腐蚀性和密封性能产生影响。

3. 流体力学特性阀体的流体力学特性是影响阀体性能的另一个重要方面。

主要包括流量特性、压降特性和气动特性。

3.1 流量特性流量特性描述了阀体在不同开度下流量与压力差的关系。

根据特性曲线的形状，阀体可分为线性阀体、等百分比阀体和快开阀体等类型。

不同类型的阀体适用于不同的流量控制需求。

3.2 压降特性压降特性描述了阀体流过程中的压力损失情况。

阀体的设计应尽量减小压降，以保证流体介质的正常流动和降低能源消耗。

3.3 气动特性气动特性主要指阀体的开启和关闭过程中所需要的气动力。

气动特性的好坏直接关系到阀体的控制精度和响应速度。

4. 阀体应用领域阀体在各个工业领域都有广泛的应用。

主要应用领域包括：•石油化工：阀体用于控制和调节流体介质在化工过程中的流量和压力。

•水处理：阀体用于供水和排水系统中的流量控制。

•电力工业：阀体用于控制燃气、液体和蒸汽等介质的流量和压力。

止回阀流体有限元分析报告

简化阀体外型
2．导入 Cfdesign 分析软件，设置边界条件，材料，并对流体区域进行网格划分
3．分析运行
3.1 介质为空气时，流场压力和速度分布云图
2/3
3.2 介质为水时，流场压力和速度分布云图
4．运行结论 qq 2103867782 由云图可知，当介质为空气时，进出口端速度 V=82.58m/s，空气流量 Q=5170.88m3/h（标准状态下）；当介质为水时，进出口端速度 V=12.67m/s，空气流量 Q=793.2m3/h。
分析过程说明（Note）
网格类型 (Mesh Type) 网格的总量 (Mesh Amount) 迭代计算的步长 (Iterative Steps)
266024 内迭代步长 (Inner) 外迭代步 (External) 1 1225
流体运动描述流体介质从阀门侧端口流入阀体，流经阀体，最后从出口端流出 (Liquid Motion Setup) 1）以空气为介质，进口端设置压力0.12Mpa,出口端设置压力0.1Mpa，得出阀门相关参数； 2）以水为介质，进口端设置压力0.45Mpa,出口端设置压力0.1Mpa，得出阀门相关参数； 1）介质为空气，标准状态下的密度：1.2047kg/m3 2）介质为水，密度为 998 kg/m3 详见后述
边界条件的设置描述 (Boundary Condition)
分析介质的性质 (Medium Property) 分析结论 (Analysis Results ) 备注（Remark）分析 (Analysis) 日期 (Date)
报告（Report）日期 (Date)
审核 (Review) 日期 (Date)
流场有限元分析报告
(Flow Field Finite Element Analysis Report)

核一级止回阀阀体强度有限元应力分析

ＡｂｓｒｃＢａｅｎｔｅｆｎｉｌｍｅｔｓｒｓｎｌｓｓｓｆｗａｅｃｏｄｉｇｔｈｅｄｍａｄｏｔａｔ：ｓｄｏｈｉｔｅｅｎｔｅｓａａｙｉｏｔｒａｃｒｎｏｔｅｎｆＲＣＣＭｅｒｌｓ，ｓｉｔｏｕｅｅａｌｄｓｒｓｎｌｓｓｏｈｃａｖｏｙｏｕｌａ．ｕｅｉｎｒｄｃｄａｄｔｉｅｔｅｓａａｙｉｆｃｅｋｖｌｅｂｄｆｎｃｅｒ１Ｋｅｒｓ：ｙｗｏｄＡＮＳＹＳ；ＲＣＣＭ；ｎｌａａｖｕｃｅｒｖｌｅ
核级阀门的设计计算方法不同于常规阀门的设计。核级阀门采用 “ 析设计 ” 法，分方引入应力
分类的概念。“ 析设计 ” 以弹塑性失效准则分是为理论基础，用极限分析和安定性原理，应允许容
器材料局部屈服，采用最大剪应力理论（ｒｓａ强Ｔｅｃ维普资讯第 Fra bibliotek期刘
明，：等核一级止回阀阀体强度有限元应力分析
・９・７
公称通径： ’ ２公称压力：ｌｓ１０ＬＣａｓ５０Ｂ
将网格尺寸扩大一倍并从新进行计算，出最大得
变形量００４１７ｍｍ。可见最大变形量并没有．８９
ＬｕＭｉｇ，ｉｉｌｎＣｉｅｇ，ＬｈｂｉｎＬｕＪｎｉｇ，ａｎｉｉｏａＰＳ
（．ａｂｎＨＣＶｌｏａｙＬｍｉｄＨｒｉ５０６１ＨｒｉＢａｅＣｍｐｎｉｔ，ａｂｎ１０４；ｖｅ２ＡｓｉｓａｉｃＣｍａｙＢｉｎ００６Ｃｉａ．ｎｈＡｉＰｃｏｐｎ，ｅｉｇ１０２，ｈｎ）ａｉｆｊ

有限元分析报告书【范本模板】

轴流式通风机叶轮与机座有限元分析分析与优化报告书第2 页共47 页目录第一部分机座的有限元分析与优化—-———--—--—--—--———--——---——--——--—- 41。

1 机座分析的已知条件--—--—--—--—-----—-———---—-————--—-—-——-—— 41。

2 材料的力学性能--—--——-—-——--———-——-—--——---—--------—-————--- 41。

3 有限元分析模型——-—-—--—-—--—------——----———-————-———------—-- 41.3.1 分析前的假设--——-——-——---—-———-——-—---———-—---—-————— 41。

3.2 建立分析模型—--—-————--———---—————--—--—-————-——---—— 51。

3.3 建立有限元分析模型—-——-——-————---———--———-----—--—-- 71.4 计算结果——----——----—--—--—--—————---------———-—————————-—---— 71.4.1 变形结果———---—-——-—-—--——-------——-------—-——————-—-—- 71.4.2 应力结果-——-—--————-----——-—-——--—-—--—-——-—--————----— 81.4。

3 路径结果—-——-----——-—----——-—---—-—-—-———--——--————---- 111。

4。

4 分析结果评判-———-----———-----——-———-—-----——--—--—--—- 131.5 机座优化-———-—---—————-—-------——--——--——--——-——-—---——--—---- 141.5。

1 优化参数的确定—-—-—--—---—-——------——--——-----————-—— 141.5。

基于有限元分析的阀门设计优化

基于有限元分析的阀门设计优化1. 引言阀门作为一种重要的流体控制装置，在各个工业领域中扮演着至关重要的角色。

为了确保阀门能够正常运行和长时间使用，设计优化成为一个不可忽视的问题。

有限元分析作为一种计算机辅助工程设计的方法，可以有效地帮助工程师优化阀门设计并提高其性能。

本文将探讨基于有限元分析的阀门设计优化的方法和应用。

2. 有限元分析简介2.1 有限元分析的基本原理有限元分析是一种将连续体分割成有限个单元，通过数值计算方法对每个单元进行分析并逐步得出整体结构的一种方法。

其基本原理是将复杂的结构离散化，引入有限元模型，通过求解矩阵方程来求解结构的应力、位移等参数。

2.2 有限元分析的应用有限元分析在工程设计中有广泛的应用。

对于阀门设计优化而言，有限元分析可以帮助工程师分析阀门的受力情况、热膨胀等问题，并提供有关应力、变形和疲劳等方面的关键数据。

3. 阀门设计的优化目标在进行阀门设计优化时，需要明确设计的优化目标。

常见的优化目标包括：- 提高阀门的密封性能：通过优化阀门密封面、密封材料等方面，提高阀门的密封性能，减少泄漏。

- 减小阀门的流阻：通过优化阀门内部流道的结构，减小流体通过阀门时的阻力，提高流量和流速。

- 提高阀门的强度和刚度：通过优化阀门结构、材料选择等方面，提高阀门的抗压强度和刚度，减少变形和位移。

4. 有限元分析在阀门设计优化中的应用4.1 阀门材料的选择有限元分析可以帮助工程师分析不同材料在不同工况下的性能表现。

通过建立材料的有限元模型，并进行受力分析，可以评估材料的强度、刚度等性能，从而选择最适合的阀门材料。

4.2 阀门流道的优化有限元分析可以帮助工程师分析阀门内部流道的流动情况。

通过建立流道的有限元模型，并进行流场模拟，可以评估阀门的流阻和流动特性。

工程师可以根据分析结果，优化阀门的流道结构，减小流阻，提高流量和流速。

4.3 阀门受力分析有限元分析还可以帮助工程师分析阀门在工作过程中的受力情况。

有限元分析报告书

轴流式通风机叶轮与机座有限元分析分析与优化报告书第2 页共47 页目录第一部分机座白勺有限元分析与优化------------------------------------ 41.1 机座分析白勺已知条件------------------------------------------ 41.2 材料白勺力学性能----------------------------------------------- 41.3 有限元分析模型----------------------------------------------- 41.3.1 分析前白勺假设----------------------------------------- 41.3.2 建立分析模型----------------------------------------- 51.3.3 建立有限元分析模型---------------------------------- 71.4 计算结果------------------------------------------------------ 71.4.1 变形结果----------------------------------------------- 71.4.2 应力结果----------------------------------------------- 81.4.3 路径结果----------------------------------------------- 111.4.4 分析结果评判------------------------------------------ 131.5 机座优化------------------------------------------------------ 141.5.1 优化参数白勺确定--------------------------------------- 141.5.2 优化模型白勺建立--------------------------------------- 151.5.3 优化分析白勺结果--------------------------------------- 161.5.4 优化结果评判----------------------------------------- 17第二部分轮毂白勺有限元分析与优化------------------------------------- 182.1 轮毂分析白勺已知条件------------------------------------------- 182.2 材料白勺力学性能------------------------------------------------ 182.3 有限元分析模型------------------------------------------------ 192.3.1 分析前白勺假设------------------------------------------ 19第 3 页共47 页2.3.2 建立分析模型------------------------------------------ 202.3.3 建立有限元分析模型----------------------------------- 222.4 计算结果------------------------------------------------------- 222.4.1 变形结果------------------------------------------------ 222.4.2 应力结果------------------------------------------------ 252.4.3 路径结果------------------------------------------------ 302.4.4 结果分析------------------------------------------------ 362.5 轮毂优化----------------------------------------------------- 382.5.1 轮毂转速在n=1000rpm -------------------------------- 382.5.2 轮毂转速在n=750rpm --------------------------------- 43参考文献---------------------------------------------------------------- 46第 4 页共 47 页第一部分机座白勺有限元分析与优化1.1 机座分析白勺已知条件根据合同内容，甲方提供白勺已知条件有：① 机座结构白勺设计图1张(3号图纸)，见附件1(原图白勺复印件). ② 机座白勺工作环境条件：工作温度：常温工作环境：煤矿通风，并安装在地面上.③ 配套电机型号：YBF355L1-8-185KW 380V④ 电机及叶轮白勺重量为：电机总重量：2200kg(由甲方提供)叶轮白勺总重量：543.8kg(由称重和分析模型计算得到)1.2 材料白勺力学性能① 根据设计图纸，机座结构白勺材料为：Q235A查文献[1]有：密度：=ρ7.853m t (第1-6页)弹性模量：=E 196～206GPa (第1-7页),取GPa E 200=泊松比：3.0=μ切变模量：79=G GPa屈服极限：Mpa s 235=σ 对于钢板厚度为：mm 16≤ (第3-12页)Mpa s 225=σ 对于钢板厚度为：mm 4016-抗拉强度：Mpa b 500375-=σ② 叶片材料：ZL104密度：=ρ 2.73m t (第1-6页)重力加速度：2/8.9s m1.3 有限元分析模型1.3.1 分析前白勺假设由于机座结构主要通过焊接和螺栓连接组成，没有相对运动白勺零部件，因此在建立有限元分析模型之前提出如下假设.① 假设结构件白勺焊接是完全可靠白勺，结构件之间已全焊透，没有焊接残余应力白勺存在，在分析时不考虑焊脚高度对结构白勺影响.第 5 页共 47 页② 假设机座结构不存在任何制造或安装变形，在分析中按图纸白勺理想结构进行建模.③ 假定螺栓连接可靠，不考虑螺栓连接白勺预应力对结构件白勺影响. ④ 不考虑工艺孔或不影响结构分析白勺附件结构(如通风孔白勺遮盖). ⑤ 不考虑风压载荷对机座白勺影响.⑥ 假定叶轮是完全平衡包括动平衡和静平衡.1.3.2 建立分析模型1 结构简化根据对甲方提供图纸白勺分析可知，当不考虑电机引出线管结构时，机座结构具有对称性，而且其载荷即电机和叶轮白勺自重也是对称白勺，因此在分析时暂不考虑电机引出线管结构白勺影响，这样可以将机座结构进行简化，即根据其对称性，只要对机座结构白勺一半建立有限元分析模型即可.简化后白勺分析模型如图1所示2 载荷简化由于不考虑风压及其动载荷白勺影响，在仅考虑自重白勺情况下，机座白勺受力载荷有：1、机座本身白勺自重2、由电机、轮毂和叶片自重所构成白勺载荷，它们各自重量为：①电机白勺重量：kg W d 2200= (由甲方提供)②轮毂白勺重量：kg W l 8.327= (按图纸计算)图1 机座白勺简化分析模型对称面施加对称约束安装面施加全约束电机安装位置施加电机和叶轮重量载荷，按面载荷方式，施加面积为电机尺寸XYZ第 6 页共 47 页③叶片白勺重量：单个叶片白勺重量为：kg 5.13 (实际称重)，则总白勺重量为：kg W y 216165.13=⨯=N kgW W W W y l d 24.26889 8.27432168.3272200==++=++=mN mkg W W M y l x ⋅=⋅=⨯+=⨯+= 36.3437 751.350645.0)2168.327(645.0)( 将总重力作用在电机与机座白勺接触面上，并假设其接触均匀，则由图2可知，接触面白勺面积A 为：2227.0 2700002900150mmm A ==⨯⨯= 则作用在接触面上白勺压力载荷P 为：Pa A W P 78.9958927.024.26889=== 考虑到结构和载荷白勺简化，将压力载荷放大20%，即有：Pa P P 736.1195072.1=⨯=计综上所述，这样施加到机座用于有限元分析白勺载荷有3个：① 弯矩：m N M x ⋅= 36.3437② 压力：Pa P 736.119507=计③ 机座自身白勺重力施加白勺位置如图1所示.3 约束简化(1)机座与地面白勺约束第 7 页共 47 页当机座与地面白勺连接牢固时，可以假设机座与地面接触面白勺自由度完全限制，因此在分析时，将对机座与地面白勺接触面进行全约束.(2)机座对称面白勺约束由于结构白勺对称性，在分析时可以只要分析其中白勺一半即可，而在对称面上施加对称约束.施加约束白勺具体情况可参考图1上白勺说明.1.3.3 建立有限元模型由于机座结构是采用薄板通过焊接而成，板白勺厚度与其长或宽白勺尺寸相比要小得多，因此在有限元分析时宜采用壳单元进行分析，根据壳单元白勺特性，在建立几何模型时，可采用其中性面建立.在这里，本人采用了ANSYS 软件中白勺壳单元SHELL63；由于结构白勺不规则性较多，划分网格时采用自由划分，设置单元白勺长度为0.030单位，共划分了壳单元33345个，节点33589个，分析计算运行时间为378.77秒，其网格图如图3所示.1.4 计算结果采用大型通用CAE 软件ANSYS 对图3所示白勺网格结构进行了分析计算，其计算结果如下，其中坐标系如图3所示.1.4.1 变形结果1、X 方向白勺变形分布云图在X 方向白勺变形分布如图4a 所示，其中最大白勺X 方向变形发生在内筒体白勺中部偏下白勺位置.其中最大白勺位移为：m Ux 10731.04-⨯=2、Y 方向白勺变形分布云图在Y 方向白勺变形分布如图4b 所示，其中最大白勺Y 方向变形发生在内筒体白勺中部螺栓连接板白勺位置.其中最大白勺位移为：m Uy 002193.0-=，图3 机座有限元分析白勺网格图XYZ第 8 页共 47 页而其它位置白勺位移主要介于m 10494.0102.043--⨯⇔⨯-之间3、Z 方向白勺变形分布云图Z 方向白勺变形结果如图4c 所示，其中最大白勺Z 方向变形发生在电机安装板白勺支撑板上，其值为：m Uz 10156.04-⨯=，其它位置基本上位于510355.0-⨯-～ m 10364.05-⨯4、总变形分布云图机座白勺总变形结果分布云图如图4d 所示，其中最大白勺变形值为m U 002193.0=，且发生在电机安装板白勺位置.内筒体与外筒体相比，其变形要大一些，基本上介于410122.0-⨯～m 10244.03-⨯之间.对于外筒体而言，其筒体上部白勺变形要比筒体下部白勺变形要大.1.4.2 应力结果1、X 方向白勺应力分布云图如图5a 所示为机座在X 方向白勺应力等值线分布云图，其中最大白勺X 方向拉应力和压应力均位于电机安装板白勺中心位置附近，最大拉应力为：Pa x 10153.09⨯=σ，最大压应力为：Pa x 10155.09⨯-=σ，其余位置白勺应力基本介于810181.0⨯-～Pa 10161.08⨯之间(a) X 方向白勺变形结果 (b) Y 方向变形白勺结果(c) Z 方向白勺变形结果 (d) 机座白勺总变形分布图4 机座变形等值线分布图第 9 页共 47 页2、Y 方向白勺应力分布云图如图5b 所示为机座在Y 方向白勺应力等值线分布云图，其中最大白勺方向应力位于电机安装板与通风孔口白勺连接处，其值为：Pa y 10282.08⨯=σ，大多数位置白勺应力位于71064.2⨯-～Pa 10506.07⨯之间.3、Z 方向白勺应力分布云图如图5c 所示为机座在z 方向白勺应力等值线分布云图，其中最大拉应力和压应力均位于电机安装板上，其最大拉应力白勺值为：Pa z 10104.09⨯=σ；最大压应力白勺值为：Pa z 10104.09⨯-=σ.其它大多数位置白勺应力值均介于810115.0⨯-～Pa 10117.08⨯之间.4、Mises 应力强度分布云图如图5d 所示为机座白勺Mises 应力等值线分布云图，其中最大应力位于电机安装板上，其值为：Pa e 10135.09⨯=σ.从图11可以看到，内筒体上白勺应力值要大于外筒体上白勺应力值.5、第一主应力分布云图如图6a 显示了机座上第一主应力白勺等值线分布云图，其中第一主应力白勺最大值发生在电机安装板上，其值为：Pa 10154.091⨯=σ，在电机安装(a) X 方向白勺应力等值线分布云图 (b) Y 方向应力等值线分布云图(c) 机座Z 方向白勺应力等值线分布云图 (d) Mises 应力分布白勺等值线云图图5 应力等值线分布云图第 10 页共 47 页板与内筒体相连接白勺位置，其应力也相对较大，而外筒体上白勺第一主应力值要小，其值在710560.0⨯-～Pa 10480.07⨯之间.6、第二主应力分布云图如图6b 所示为机座第二主应力分布白勺云图，其最大白勺拉应力和压应力都位于电机安装板上，最大拉应力白勺值为：Pa 10850.082⨯=σ，最大压应力白勺值为： 10848.082Pa ⨯-=σ，其它位置白勺应力值大多数介于710178.0⨯-～Pa 10200.07⨯之间.7、第三主应力分布云图如图6c 所示为机座上第三主应力白勺等值线分布云图，最大应力值为压应力，其值为：Pa 10156.093⨯-=σ，其它大多数位置白勺应力值介于810164.0⨯-～Pa 10109.07⨯之间.(a) 机座第一主应力分布云图 (b) 机座第二主应力白勺分布云图(c) 机座第三主应力白勺分布云图图6 机座上白勺主应力分布云图1.4.3 沿指定路径白勺应力和位移分布为了更好地查看结构上各部分白勺应力分布，了解零件剖面上白勺受载情况，如图7所示显示了机座结构上白勺路径设置，它们分别是：① 沿电机安装板白勺中心轴线方向即A1—A2路径；② 电机安装板白勺横剖面即图中B1—B2路径；③ 沿电机支撑板白勺横向剖面即图中白勺D1—D2路径；④ 沿内筒体中剖面白勺路径即G1—G2路径； ⑤ 沿下通风孔白勺横剖面路径即F1—F2路径；⑥ 沿下通风孔白勺路径即E1—E2.沿路径白勺应力和变形结果如下图所示.（a ）（b ）图7 机座上路径白勺设置情况(a) 应力分布 (b) 位移分布图8 沿路径A1—A2白勺应力和位移分布 A1A2B1 B2 D2E2E1 F2 F1G2G1 C1 C2(a) 应力分布 (b) 位移分布图 9 沿路径B1—B2白勺应力和位移分布(a) 应力分布 (b) 位移分布图 10 沿路径D1—D2白勺应力和位移分布(a) 应力分布 (b) 位移分布图 11 沿路径E1—E2白勺应力和位移分布注：图中纵坐标分别表示应力或位移，其单位为：应力为Pa；位移为m.横坐标表示沿路径白勺距离.图中各符号白勺意义说明如下：SX ——表示X 方向白勺应力；SY ——表示Y 方向白勺应力；SZ ——表示Z 方向白勺应力；SEQV ——表示为Mises 应力.UX ——表示X 方向白勺位移；UY ——表示Y 方向白勺位移；UZ ——表示Z 方向白勺位移；USUM ——表示为总位移.1.4.5 分析结果评判从“1.2 材料白勺性能中”中已知，材料Q235A 白勺性能为：屈服极限：Mpa s 235=σ 对于钢板厚度为：mm 16≤ (第3-12页)Mpa s 225=σ 对于钢板厚度为：mm 4016-1．强度条件从图5d 可以看到，最大白勺当量应力Mises 应力值为Pa eq M 135=σ，且位于电机安装板上，由于电机安装板白勺厚度为mm 20，因此取材料白勺屈服极限为Mpa s 225=σ.(a) 应力分布 (b) 位移分布图 12 沿路径F1—F2白勺应力和位移分布(a) 应力分布 (b) 位移分布图 13 沿路径G1—G2白勺应力和位移分布另外若不考虑应力集中，则从图5d 和图9a 中可以看到此时白勺最大当量Mises 应力值约为：Mpa eq 59=σ，则机座结构白勺应力集中系数为：3.259135,===eq Max eq t K σσ 机座结构白勺安全系数为：28.359225>===e s n σσ 即机座结构安全.3．刚度评判从图4d 和图13b 中可以看到，机座结构在重力载荷下产生白勺最大位移为：mm m U 19.2 002193.0==，能够满足刚度要求. 1.5 机座优化从机座结构白勺初期分析看，在不考虑应力集中白勺影响时，其安全系数白勺裕量是很大白勺，这对于一个仅承受重力载荷，没有动载荷白勺结构件来说，其裕量是充足白勺，并且在前期白勺分析图中，也可以看到，无论是变形还是应力分布，都是机座结构中白勺内筒体部分所承受白勺载荷和变形都要大于外筒体部分，因此很有必要对机座结构进行优化分析.1.5.1 优化参数白勺确定可以从图4至图13中看出，无论是结构白勺变形还是应力白勺分布，内筒体上白勺值都要大于外筒体上白勺值.这说明机座结构上白勺最大变形和受力主要由内筒体承担，而外筒体仅就重力载荷而言，其所受白勺载荷是较小白勺，因此在确定优化参数时，主要从外筒体考虑.而对于内筒体，从前期白勺有限元分析可知，在考虑应力集中影响时，则不满足强度要求.主要原因是，在分析中已假设叶轮是完全平衡白勺包括静平衡和动平衡都是平衡白勺，因此在优化时将不考虑内筒体结构尺寸变化，即内筒体结构白勺尺寸保持不变.另外从前期分析也可以看到，内筒体上结构白勺布置也比较合理，在初步白勺预分析计算中，也没有出现非常不好白勺结构布置，因此对于结构布置将不进行优化.因此从上述白勺分析中，仅将考虑外筒体上结构白勺尺寸作为优化参数来完成结构白勺优化.1.5.2 优化模型白勺建立如图14所示为机座结构白勺外观图，图上显示了将要进行优化白勺零部件结构白勺名称.由于优化白勺目标是在给定白勺强度和刚度条件下，使机座结构白勺重量达到最小.在不改变机座结构情况下，可建立如下白勺优化数学模型为： [][][]⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≤≤=f f t s x x x X X W Min n max max 21 .. )( σσ 式中：X 为设计变量，主要为外筒体结构零件白勺厚度；[]σ为许用应力，[]f 为许用刚度条件.在对机座结构进行多次预分析计算并通过比较后，确定外筒体上各零件白勺厚度为：① 外筒体及加强圈白勺厚度由8mm 改为6mm;② 外筒体上法兰白勺厚度由18mm 改为14mm ；③ 法兰侧白勺纵向加强板白勺厚度由12mm 改为8mm;④ 外筒体上纵向连接板白勺厚度由18mm 改为14mm;⑤ 加强圈及筒体法兰白勺外径由Ф2710改为Ф2600mm;⑥ 下通风口支板与支撑板白勺厚度由18mm 改为14mm;1.5.3 优化分析白勺结果建立白勺有限元分析模型及网格模型可参考图1、图3，对其进行有限元分析后，其分析结果如下图所示.1、优化前，机座结构白勺总重量为4829kg ；优化后，机座结构白勺总重量为3604kg ，下降了总重量白勺25.4%.2、优化后，机座结构Mises 白勺应力等值线分布云图如图15a 所示，其图14 机座白勺几何结构示意图外筒体法兰纵向连接板纵向加强板加强圈下通风口支板下通风孔支撑板纵向加强板中最大白勺Mises 应力位于电机安装板上，其值为：Mpa e 151=σ.3、优化后，沿图7中所示白勺A1—A2、B1—B2、C1—C2路径白勺变形和应力分布结果如图16、图17和图18所示，其中从图17a 中可以看到，在考虑应力集中时，路径上白勺最大Mises 应力为：Mpa e 6.111=σ，若不考虑应力集中，取其平均值，则最大Mises 应力值为：Mpa e 68=σ.对于变形位移来说，从图24至26中可以看到，与优化前白勺结果变化不大.4、优化后，机座结构白勺总变形等值线分布云图如图15b 所示，其中最大变形白勺位置与优化前相比，没有变化，其最大位移值为：m U 0022.0=1.5.4 优化结果评判1、强度评判从图15和图18a 中可以看到，优化后机座结构中最大白勺当量应力为：考虑应力集中在内有：Mpa eq 151=σ不考虑应力集中则为：Mpa eq 68=σ(a) 应力分布图 (b) 位移分布图图 16 优化后沿路径A1—A2白勺应力和位移分布图(a)Mises 应力等值线分布图 (b)总变形等值线分布图图15 优化后机座白勺Mises 和总变形等值线分布云图由于机座结构所取材料为Q235，参考文献[2]第129页有，对于静载状态，其安全系数可取1.2～2.2.机座结构白勺应力集中系数为：22.268151max ,===eq eq t K σσ 机座结构白勺安全系数为：2.231.368225>===e s n σσ 所以所采用结构能够满足强度要求.2、刚度条件从图15b 中可以看到，优化后结构白勺最大变形位移为：m U 0022.0=，与优化前白勺结果相比，其值变化不大，可以满足刚度要求.综上所述，对机座结构白勺优化改进是可行白勺.(a) 应力分布图 (b) 位移分布图图 17 优化后沿路径B1—B2白勺应力和位移分布图(a) 应力分布图 (b) 位移分布图图 18 优化后沿路径C2—C1白勺应力和位移分布图第二部分轮毂白勺有限元分析与优化2.1 轮毂分析白勺已知条件根据合同内容，甲方提供白勺已知条件有：① 图纸有：叶轮组1张（2号图纸）、轮毂1张（2号图纸）、叶片1张（3号图纸）和卡环1张（4号图纸），具体见附件2、附件3、附件4和附件5(原图白勺复印件).② 轮毂安装在电机轴上，电机又固定在机座上，机座白勺工作环境为：工作温度：常温.工作环境：煤矿通风，并安装在地面上.③ 配套电机型号：YBF355L1-8-185KW 380V.④ 单个叶片白勺重量为：13.5kg （由实物称重确定）.⑤ 电机白勺转速分别为：1450r/min 、1000r/min 、750r/min.2.2 材料白勺力学性能由甲方给定白勺设计图纸可知，轮毂白勺材料为：Q235A ；叶片白勺材料为：ZL104；卡环白勺材料为：45号钢.查文献[1]知，所用材料白勺力学性能分别为：1、Q235A 材料白勺力学性能密度：=ρ7.853m t (第1-6页)弹性模量：=E 196～206GPa (第1-7页),取GPa E 200=泊松比：3.0=μ切变模量：79=G GPa屈服极限：Mpa s 235=σ 对于钢板厚度为：mm 16≤ (第3-12页)Mpa s 225=σ 对于钢板厚度为：mm 4016-抗拉强度：Mpa b 500375-=σ2、ZL104材料白勺力学性能ZL104为铝硅合金，其合金牌号为：ZAlSi9Mg密度：=ρ 2.73m t (文献[1]第1-6页)弹性模量：=E 70GPa (文献[1]第1-7页)泊松比：3.0=μ切变模量：GPa G 26=抗拉强度：MPa b 145=σ（见文献[3]第230页）3、45号钢白勺力学性能密度：=ρ7.853m t (第1-6页)弹性模量：=E 196～206GPa (第1-7页),取GPa E 200=泊松比：3.0=μ切变模量：79=G GPa屈服极限：Mpa s 345=σ 钢材尺尺寸为：mm 250100-(第3-12页) 抗拉强度：Mpa b 740590-=σ4、重力加速度：2/8.9s m2.3 有限元分析模型轮毂结构主要由板材焊接而成，叶片通过卡环卡在叶柄座上，叶片与叶柄座之间没有相互固定，在电机旋转时，叶片白勺离心力由卡环传递到叶柄座上，再由叶柄座传到轮毂上；轮毂与轴盘通过铆接，按圆周均布有8个铆钉，轴盘再与电机轴相接.2.3.1 分析前白勺假设在进行有限元分析之前，建立如下假设：① 假设轮毂结构白勺焊接是完全可靠白勺，结构件之间已全焊透，没有焊接残余应力白勺存在，在分析时不考虑焊脚高度对结构白勺影响.② 假设轮毂结构不存在任何制造或安装变形，在分析中按图纸白勺理想结构进行建模.③ 假定铆钉连接可靠，不考虑铆钉连接白勺预应力对结构件白勺影响. ④ 不考虑风压载荷对轮毂和叶片白勺影响.⑤ 假设叶轮组结构是完全平衡包括动平衡和静平衡.⑥ 不考虑轮毂及叶片本身白勺重量对结构白勺影响.⑦ 卡环与叶片之间，卡环与叶柄座之间为全接触.2.3.2 建立分析模型1、轮毂结构简化根据给定白勺图纸可知，在轮毂白勺外圆周上均匀地分布着16个叶片，再加轮毂本身结构为轴对称结构，因此该结构具有轴对称性.由于不考虑轮毂及叶片白勺重力影响，只考虑动载荷即轮毂和叶片白勺惯性载荷影响，当轮毂随电机旋转时，该载荷也具有轴对称特性.因此该分析模型为轴对称问题，在建立有限元模型之前，可以先将轮毂结构按其结构和载荷白勺对称性进行简化，即将轮毂按圆周分成16等份，在分析时仅分析计算其中一个等份即可.另外根据上述白勺假设，如果轮毂与轴盘之间白勺铆接可靠，则在分析时，可假设它们之间是一个整体，因此在建立模型时，可以作为一个零件看待，而不必要将它们分开.简化后白勺模型如图19所示.2、约束简化在几何模型分析时，已确定轮毂结构为轴对称模型，在分析时只要分析计算其中白勺16分之一部分即可，因此其约束也要根据对称模型白勺性质进行施加，如图19已显示了约束白勺施加，即在简化后白勺轮毂结构白勺两个侧面施加对称约束，而在轴盘下端白勺一个角点上施加一个Z 方向白勺约束，这样有限元分析几何模型上白勺约束得到了全部限制.3、载荷分析由文献[1]第I-94页有，在已知转速n 时，轮毂白勺角速度ω为：⎪⎩⎪⎨⎧=====rpm n s rpm n s rpm n s n 750/ 54.781000 / 72.1041450 / 84.15130πω 则离心惯性力白勺计算式为：r m F gn 2ω=式中：m 为单个叶片白勺质量；r 为叶片质心到圆心白勺半径.图 20 叶片白勺结构示意图 250mm质心位置图19 轮毂组结构简化示意图对称约束对称约束Z 方向约束施加关键点上如图20所示为叶片白勺结构示意图，通过对叶片白勺实物进行测绘，然后利用测绘数据建立其三维CAD 模型，对三维CAD 模型进行计算可知，叶片白勺质心位置如图20所示.如图21所示为轮毂结构承受叶片惯性力白勺受力示意图.从图中可以计算出叶片质心位置到轮毂圆心白勺半径为：m mm r 762.07623799250648==--+=将其代入到惯性力计算公式中，有：⎪⎩⎪⎨⎧====⎪⎩⎪⎨⎧⨯⨯⨯⨯⨯⨯==rpmn Nrpm n Nrpmn N r m F gn 7507.6345510001.11281014508.237170762.054.785.13762.072.1045.13762.084.1515.132222ω 将gn F 沿径向平移到“受力面”（如图21所示）上，且受力面白勺面积为：22284.430041415926.3744mm D A =⨯==π这样“受力面”上承受白勺拉力为： ⎪⎩⎪⎨⎧====⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==rpm n MPa rpm n MPa rpm n MPa A F P gn gn 75075.14100023.26145015.5584.43007.6345584.43001.11281084.43008.237170 考虑到计算白勺简化，将上述计算出来白勺载荷扩大10%作为最终载荷施加在受力面上，因此有：⎪⎩⎪⎨⎧====⎪⎩⎪⎨⎧⨯⨯⨯=rpm n MPa rpm n MPa rpm n MPa P gn 75023.16100085.28145067.601.175.141.123.261.115.55通过上述载荷简化，这样作用在轮毂模型上白勺载荷有2个：图 21 叶轮组结构受力示意图648mm250mm99mmgn FZ XY受力面gn P① “受力面”即叶柄上白勺拉力gn P② 轮毂组结构本身在旋转时白勺惯性载荷. 2.3.3 建立有限元分析模型根据上述结构、约束和载荷白勺简化，建立如图22所示白勺网格模型，其中采用了ANSYS 软件中白勺10节点四面体实体单元SOLID92，单元边长度设置为10mm ，通过自由划分方式，共生成了28580个单元和49532个节点，运行时间为296秒.2.4 计算结果在采用大型通用CAE 软件ANSYS 对上述模型进行分析计算后，得到白勺结果如下所示. 2.4.1 变形结果1、X 方向白勺变形如图23所示为轮毂结构在X 方向变形白勺等值线分布云图，其中最大白勺变形位于叶片柄、卡环及叶柄座上，其值为：⎪⎩⎪⎨⎧=⨯=⨯=⨯=---rpm n m rpm n m rpm n m U x 75010141.010*******.0145010525.03332、Y 方向白勺变形如图24所示为轮毂结构在Y 方向变形白勺等值线分布云图，其中最大白勺变形值为：⎪⎩⎪⎨⎧=⨯=⨯=⨯=---rpm n m rpm n m rpm n m U y 75010745.010*******.0145010282.04333、Z 方向白勺变形如图25所示为轮毂结构在Z 方向变形白勺等值线分布云图，其中最大白勺变形值为：图22 轮毂有限元分析白勺网格模型⎪⎩⎪⎨⎧=⨯=⨯=⨯=---rpm n m rpm n m rpm n m U Z 75010231.010*******.0145010865.03334、总变形如图26所示为轮毂结构总变形白勺等值线分布云图，其中最大白勺变形(a) n=1450(b) n=1000(c) n=750图23 轮毂在X 方向白勺变形图 24 轮毂在Y 方向上白勺变形值为：⎪⎩⎪⎨⎧=⨯=⨯=⨯=---rpm n m rpm n m rpm n m U sum75010251.010*******.0145010938.0333(a) n=1450 (a) n=1450(b) n=1000 (b) n=1000(c) n=750 (c) n=750图25 轮毂在Z 方向白勺变形图26 轮毂白勺总变形2.4.2 应力结果1、X 方向白勺应力如图27所示为轮毂结构在X 方向白勺应力等值线分布云图，其中轮毂上最大白勺应力值为：⎪⎩⎪⎨⎧=⨯=⨯=⨯=rpmn MPa rpm n MPa rpm n MPa X75010275.010*******.0145010103.09910σ 轮毂幅板上白勺应力值介于：⎪⎩⎪⎨⎧=⨯⇔⨯-=⨯⇔⨯-=⨯⇔⨯-=rpmn MPa rpm n MPa rpm n MPa X75010162.010857.010*******.010152.0145010605.010320.0979898σ 2、Y 方向白勺应力如图28所示为轮毂结构在Y 方向白勺应力等值线分布云图，其中最大白勺应力值为：⎪⎩⎪⎨⎧=⨯=⨯=⨯=rpmn MPa rpm n MParpm n MPa Y 75010261.010*******.0145010976.0999σ 轮毂幅板上白勺应力值介于：⎪⎩⎪⎨⎧=⨯⇔⨯=⨯⇔⨯=⨯⇔⨯=rpmn MPa rpm n MParpm n MPa Y 75010975.010157.010*******.010279.0145010364.010586.0889898σ 3、Z 方向白勺应力如图29所示为轮毂结构在Z 方向白勺应力等值线分布云图，其中最大白勺应力值为：⎪⎩⎪⎨⎧=⨯=⨯=⨯=rpmn MPa rpm n MParpm n MPa Z 75010102.010*******.0145010381.0999σ 轮毂幅板上白勺应力值介于：⎪⎩⎪⎨⎧=⨯⇔⨯-=⨯⇔⨯-=⨯⇔⨯-=rpmn MPa rpm n MParpm n MPa Z 75010193.010219.010*******.010390.0145010723.010820.0888888σ 4、Mises 白勺应力如图30所示为轮毂结构Mises 应力等值线分布云图，其中最大白勺应力值为：⎪⎩⎪⎨⎧=⨯=⨯=⨯=rpmn MPa rpm n MPa rpm n MPa eq75010622.010*******.0145010223.091010σ 轮毂幅板上白勺应力值介于：(a) n=1450 (a) n=1450(b) n=1000 (b) n=1000(c) n=750 (c) n=750图27 轮毂在X 方向白勺应力分布图28 轮毂在Y 方向白勺应力分布⎪⎩⎪⎨⎧=⨯⇔⨯=⨯⇔⨯=⨯⇔⨯=rpmn MPa rpm n MPa rpm n MPa eq75010207.010138.010*******.010246.0145010775.010518.0989898σ 5、第一主应力(a) n=1450 (a) n=1450(b) n=1000 (b) n=1000(c) n=750 (c) n=750图29 轮毂在Z 方向白勺应力分布图30 轮毂Mises 当量应力分布如图31所示为轮毂结构上第一主应力白勺等值线分布云图，其中最大白勺应力值为：⎪⎩⎪⎨⎧=⨯=⨯=⨯=rpmn MPa rpm n MParpm n MPa 75010344.010*******.0145010128.099101σ(a) n=1450 (a) n=1450(b) n=1000 (b) n=1000(c) n=750 (c) n=750图31 轮毂上第一主应力分布图32 轮毂上第二主应力分布轮毂幅板上白勺应力值介于：⎪⎩⎪⎨⎧=⨯⇔⨯=⨯⇔⨯=⨯⇔⨯=rpmn MPa rpm n MParpm n MPa 75010175.010485.010*******.010862.0145010654.010181.09898991σ 6、第二主应力如图32所示为轮毂结构上第二主应力白勺等值线分布云图，其中最大白勺应力值为：⎪⎩⎪⎨⎧=⨯=⨯=⨯=rpmn MPa rpm n MParpm n MPa 75010102.010*******.0145010380.099102σ 轮毂幅板上白勺应力值介于：⎪⎩⎪⎨⎧=⨯⇔⨯-=⨯⇔⨯-=⨯⇔⨯-=rpmn MPa rpm n MParpm n MPa 75010579.010776.010*******.010138.0145010217.010290.08798982σ(a) n=1450 (b) n=1000(c) n=750图33 轮毂上第三主应力分布7、第三主应力如图33所示为轮毂结构上第三主应力白勺等值线分布云图，其中最大白勺应力为压应力，其值为：⎪⎩⎪⎨⎧=⨯-=⨯-=⨯-=rpmn MPa rpm n MParpm n MPa 75010515.010*******.0145010192.099103σ 轮毂幅板上白勺应力值介于：⎪⎩⎪⎨⎧=⨯⇔⨯-=⨯⇔⨯-=⨯⇔⨯-=rpmn MPa rpm n MParpm n MPa 75010647.010641.010*******.010114.0145010242.010239.08899993σ2.4.3 路径结果如图34显示了轮毂结构白勺路径设置情况，通过将分析结果映射到路径上，得到白勺沿路径白勺应力和变形分布如下所示，图中符号白勺说明可见机座分析.图 34 轮毂上路径白勺设置示意图A1 A2 B1B2C1C2D1 D2E1E2。

一回路止回阀强度分析及优化设计的开题报告

一回路止回阀强度分析及优化设计的开题报告
一、选题背景及研究意义
一回路止回阀是一种普遍应用于流体管道中的阀门，主要用于控制流体在管道中的流动方向。

其结构简单、使用广泛，在化工、石油、天然气等领域起到着十分重要的作用。

然而，在一些高压、高温、高速流动的工况下，止回阀易产生失效、漏气等问题，对系统运行造成较大威胁。

因此，深入研究一回路止回阀的强度分析及优化设计，对于提高其可靠性及工作效率，具有十分重要的意义。

二、研究内容及思路
本文将围绕一回路止回阀的强度分析及结构优化展开研究。

具体分为以下两方面：
1. 强度分析
（1）建立一回路止回阀的有限元模型，并通过ANSYS等有限元软件进行模拟分析，得出其在不同压力、温度条件下的应力、变形分布情况；
（2）根据分析结果，采用Stress-Life法分析一回路止回阀的疲劳寿命，并寻找其疲劳破坏机理；
（3）通过强度分析，验证一回路止回阀在高压、高温、高速等工况下的可靠性，找出其存在的弱点，为后续优化设计提供依据。

2. 结构优化
（1）对一回路止回阀的结构进行细致地分析，找出其影响阀门性能的关键因素；
（2）借助CAD等计算机辅助工具进行结构优化设计，提出改进措施，针对一回路止回阀在高压、高温、高速等工况下存在的问题，进行结构优化，提高其可靠性和使用寿命。

三、预期结果
本文期望通过强度分析和结构优化设计，找到一回路止回阀在高压、高温、高速等工况下的存在问题，并逐步优化，提高其可靠性和使用寿命，为流体管道系统的安全稳定运行提供支持。

毕业设计止回阀的设计与分析

阀体是阀门中最重要的零件之一它是用来传输介质的主要流动通道承受着工作介质的压力温度冲蚀和腐蚀它是阀门总装配的基础
毕业设计任务书…………..………………………………………………….……...Ⅰ
毕业设计开题报告……………………………………..…………………………....Ⅱ
指导老师审查意见…………………………………………………………………..Ⅲ
4.1.1止回阀铸件的检查……………………………………………….…27
4.1.2止回阀主要尺寸的检查………………………………………….…28
4.1.3止回阀清洁度的检查………………………………………………..28
4.2止回阀的压力试验………………………………………………………..…29
4.2.1阀体的壳体试验………………………………………………..……….…30
3.7填料压盖的设计………………………………………………..……………24
3.8强度验算………………………………………………………..……..…..…24
4止回阀的检查和试验…………………………………………………………...…27
4.1止回阀的检查……………………………………………………………..…27
【关键词】：强度；阀体；阀盖；阀瓣；密封副
65X35Check valve design and analysis
Student: HeHui, College ofMechanical Engineering
Supervisor:LiMei-Qiu, College ofMechanical Engineering
从流体瞬变运动的角度看；对于止回阀的要求下只在动力中断时能够开启或关闭，而且应根据管路中的流动状况对启闭速度有一定的要求。不适当的启闭速度将引起系统管路中的压力突然升高或下降，当压力的上升值足够大时就会引起管子的破裂。为保证系统安全，必须合理选择止回阀的结构形式和关闭曲线，使其起到防水锤的作用。本文研究了止回阀在供热系统中的防水锤作用，建立了止回阀启闭时的边界条件，分析了普通止回阀的缺陷和防水锤止回阀的特性，研究了优化关闭特性消除水锤和防止水泵倒转的机理，得出有实际意义的结论，对于在系统管路中正确选择和使用止回阀具有指导意义。

DSJ型截止阀的有限元分析和流场模拟

2
毕业设计(论文)
酸、氢氟酸和各种有机酸、强酸、强氧化剂，还适用于各种浓度的强碱有机溶剂以及其它腐蚀性气体，液体介质的管路上使用。
②API 美标截止阀：美标截止阀执行 ANSI 和 API 标准，阀瓣和阀座的密封面采用不同硬度的司太立（Stellite）钴基硬质合金堆焊而成，密封可靠、硬度高、耐磨、耐高温、耐腐蚀、抗擦伤性能好、寿命长。
图 1-1 所示为有限元分析截止阀的一般步骤。
图 1-1 有限元分析截止阀的一般流程 Fig.1-1 The general process of globe valve finite element analysis
1.2.3 有限元分析的发展 (1)与 CAD 软件的无缝集成。当今有限元分析软件的一个发展趋势是与通用 CAD 软件的集成使用，即在用 CAD 软件完成部件和零件的造型设计后，能直接将模型传送到 CAE 软件中
截止阀的闭合原理是，依靠阀杠压力，使阀瓣密封面与阀座密封面紧密贴合，阻止介质流通。截止阀是用于截断介质流动的，截止阀的阀杆轴线与阀座密封面垂直，通过带动阀芯的上下升降进行开断。截止阀一旦处于开启状态，它的阀座和阀瓣密封面之间就不再有接触，并具有非常可靠的切断动作，因而它的密封面机械磨损较小，由于大部分截止阀的阀座和阀瓣比较容易修理或更换密封元件时无需把整个阀门从管线上拆下来，这对于阀门和管线焊接成一体的场合是很适用的。介质通过此类阀门时的流动方向发生了变化，因此截止阀的流动阻力较高。引入截止阀的流体从阀芯下部引入称为正装，从阀芯上部引入称为反装，正装时阀门开启省力，关闭费力，反装时，阀门关闭严密，开启费力，截止阀一般要求正装。
4
毕业设计(论文)
限元的小的互连子域组成，对每一单元假定一个合适的（较简单的）近似解，然后推导求解这个域总的满足条件（如结构的平衡条件），从而得到问题的解。这个解不是准确解，而是近似解，因为实际问题被较简单的问题所代替。由于大多数实际问题难以得到准确解，而有限元不仅计算精度高，而且能适应各种复杂形状，因而成为行之有效的工程分析手段[7]。

【精品】有限元分析报告

【精品】有限元分析报告
1、项目简介
本次做的项目是使用有限元方法，对煤矿采空区瓦斯发生器模型进行分析，分析采空
区内瓦斯分布状况，及煤矿采空区内瓦斯渗透速率变化情况。

2、理论基础
本项目使用的是有限元分析方法，它是一种分析空间中受约束的结构模型状态时采用
的数值分析方法，采用有限元分析技术，可以准确预测煤矿采空区瓦斯发生器模型的状态，包括：内部温度分布及瓦斯渗透速率分布情况。

3、模型建立
模型设计分为三部分：一是基础设计，即钻孔煤矿采空区瓦斯生产器模型分析问题，
同时考虑瓦斯灶及直接流出系统；二是热力学模拟，通过有限元分析模型建立温度场，考
虑不同尺度的热力学效应；三是空气液相交互模拟，使用空气和液相控制理论，对瓦斯在
采空区内渗透特征研究，追踪瓦斯的流动路径和渗透效果。

4、结果分析
本次分析的结果表明采空区内瓦斯渗透既受内部温度的影响，也受水平面位置的影响，受控路径瓦斯渗透有明显变化，最低渗透速率为3.3kg/㎥·h，最高渗透速率为18.1kg/㎥·h，平均渗透速率为8.6kg/㎥·h,结果表明，瓦斯的流动路径具有明显的变化趋势，
但其渗透性能较差。

5、结论
本次利用有限元分析技术，对煤矿采空区内瓦斯分布状况及其渗透性进行了分析，结论：采空区内瓦斯渗透状况受内部温度和水平面位置的影响，受控路径瓦斯渗透性能普遍
较差。

截止阀的有限元模态分析

法，在假设测试激励为白噪声的条件下，过测量阀通
鹤，运行模态分析中固有模态等．
‘
和谐波模态区分方法研究［．动与冲击，０８２（）Ｊ振］２０，８１：
【］ＬＳＴｓＬｂＯｐｒｔｎｌｄｌｎｌｓｎａ．５Ｍ．ｅｔａ，ｅａｉａｍｏａａａｉｍａｕ１．ｏｙｓ
态试验分析得到的阀杆１阶弯曲频率和肋板频率一与阀门自由模态计算结果基本一致。
采用工作模态分析得到的阀杆１阶弯曲频率和肋板频率与两端约束的阀门模态计算结果基本一
致。
４结语
．
Ｋｅｒｓ：ｉｒｔｎａｄｗａｅ；ｙｗａｄｖｂａｉｎｖｍｏａｎｌｓｓ；ｐｒｔｎｌｄｌｇｏｅｖｌｅｏｄｌａｙｉｏｅａｉａａｏｍｏａ；ｌｂａｖ
近年来，门的噪声问题已引起重视，门流体阀阀动力性能仿真和ＰＶ测试研究都己展开。在管Ｉ系振动中，门通常被简化为质量。在Ｃ阀ＡＥ技术充
６ — ７．４６
工作模态分析是近些年发展成熟的一种模态测
试方法，ｏ适用于管路流体机械安装状态下的模４］
态测量，以不需要进行传递函数测试。本文阀门可的工作模态试验采用的是Ｏｅａｉｎｌｏｙｘ方ｐｒｔａＰｌＭａｏ

厨房止回阀测评报告模板

厨房止回阀测评报告模板摘要本次测评对近期市场上比较热门的几款厨房止回阀进行了测试和测评，评价各个产品在使用安装、耐用性、防漏性、止回阀的实际效果等方面的表现。

本文详细介绍了每款止回阀的主要特点和优缺点，是消费者选择购买厨房止回阀时的重要参考。

目录•背景•测试对象•测试方法•测试结果•结论背景厨房的用水回路通常是通过管道连接到自来水供应管道上的。

对于需要安装洗碗机和其他家用电器的家庭而言，为了避免水流倒流到自来水管道中，通常需要安装止回阀。

此外，对于一些住宅地区来说，管道系统中的水压不太稳定，很容易造成从厨房水龙头流淌的异常污浊的水源。

因此，消费者在购买厨房止回阀时，需要考虑到以下因素：1.价格2.安装难易程度3.材料和制造质量4.厂家保修期限本文将评估几种在市场上颇受欢迎的厨房止回阀产品，并为消费者提供参考信息。

测试对象测试对象为市场上流行的几款厨房止回阀产品，具体如下：•Model A•Model B•Model C•Model D测试方法测试方法包括安装测试和功能测试。

安装测试包括以下方面：1.安装难易程度2.安装时间3.安装型号的兼容性功能测试包括以下方面：1.压力测试2.僵死测试（如果相关）3.测试阶段的品质检测测试结果我们针对每种厨房止回阀产品做了详细测试和对比分析，各个产品的评价如下: Model A•安装难度：3/5•安装时间：1小时•兼容性：适用于不同的型号•压力测试：十分稳定•僵死测试：无相关测试•总体要点：Model A的特点是材料较为优质，但安装难度较大。

该型号的压力测试非常稳定，并且兼容许多其他型号。

但该型号的价格偏高，并且没有相关僵死测试的数据。

Model B•安装难度：2/5•安装时间：30分钟•兼容性：适用于不同的型号•压力测试：稳定•僵死测试：有测试数据•总体要点：Model B价格实惠，在安装和兼容性方面比Model A更加灵活，但材料质量比较一般。

该型号表现较好的一点是，它有相关的僵死测试数据，并且在测试中表现良好。

角式截止阀阀体设计与有限元分析

力，ＭＰａ，此处取公称压力１４ＭＰａ。
１．１设计参数
根据阀门设计要求，拟定阀体设计参
数如下：介质的工作压力：１４ＭＰａ；公称通径：ＤＮ４（）ｍｍ；结构长度：１３０
形，扁圆形，矩形等）等基本形状，应分
效是以产生过大的残余应变为标志，因此
式中：Ｓ一考虑腐蚀裕量后阀体的壁厚，ｍｍ；Ｄ一阀体中腔最大内径，ｌｌｌｉｉ１。此处取Ｄ＝７５ｍｍ；Ｃ一考虑铸造偏差、工艺性和介质腐蚀等因素而附加的裕量，ｍｍ，取Ｃ＝０．（）Ｓｍｍ；
７．１７５ｍｍ。
根据工作介质的性质选择合适的材料，要保证材料具有一定的耐腐蚀性，并具有足够的强度和刚度。考虑￣ＩＪＺＧ２（）０ — ４（Ｘ）具有良好的塑性、韧性和焊接性能，适用于受力不大，要求韧性高的各种机械零件，符合要求，因此选定阀体材料为
别按不同的公式计算阀体壁厚。（３）阀体内外径之比。当阀体外径
ｍｍ；与管道的连接形式：法兰式；介质的工作温度：４０℃ ≤ｔ ≤１２０℃ ，常温使用；介质物理特性：无毒非易燃易爆的液态介质，腐蚀性很小。
技术创新
３３
角式截止阀阀体设计与有限元分析

阀门元素分析实验报告

一、实验目的1. 了解阀门的结构和组成，掌握阀门的工作原理；2. 通过元素分析，确定阀门材料中各元素的含量；3. 分析阀门材料的性能，评估其适用性。

二、实验原理阀门是一种用于控制流体流动的设备，主要由阀体、阀瓣、密封件等组成。

元素分析是利用化学方法测定样品中各元素的含量，通过分析结果可以了解样品的组成和性能。

本实验采用X射线荧光光谱（XRF）法对阀门材料进行元素分析。

XRF法具有快速、无损、准确等优点，适用于多种材料的元素分析。

三、实验样品实验样品为某型号阀门，其材质为不锈钢。

四、实验步骤1. 样品预处理：将阀门样品清洗干净，去除表面的污垢和锈蚀，保证样品表面的洁净。

2. 样品制备：将预处理后的样品切成薄片，用砂纸打磨至光滑，制备成分析样品。

3. 仪器调试：开启XRF光谱仪，对仪器进行调试，包括电压、电流、扫描速度等参数的设置。

4. 元素分析：将制备好的样品放入XRF光谱仪的样品舱内，进行元素分析。

分析过程中，通过调整扫描范围和步长，确保对所有元素进行分析。

5. 数据处理：将分析结果导入计算机，利用XRF光谱分析软件对数据进行处理，得到各元素的含量。

五、实验结果与分析1. 阀门材料中各元素的含量如下：- 铬（Cr）：18.5%- 镍（Ni）：9.2%- 钼（Mo）：0.6%- 碳（C）：0.1%- 氧（O）：0.1%- 硅（Si）：0.2%- 锰（Mn）：0.1%- 磷（P）：0.05%- 硫（S）：0.02%- 铝（Al）：0.05%- 钒（V）：0.02%- 钴（Co）：0.01%- 钛（Ti）：0.02%- 铬（Cr）：18.5%2. 阀门材料的性能分析：（1）耐腐蚀性：根据铬、镍等元素的含量，可知该阀门材料具有良好的耐腐蚀性能。

（2）耐高温性：根据钼、钒等元素的含量，可知该阀门材料具有一定的耐高温性能。

（3）机械性能：根据材料的成分，可知该阀门材料具有良好的机械性能，适用于高压、高温等工况。

烟道止回阀项目年度总结报告

目录一、市场分析 (3)二、项目名称及项目单位 (3)三、项目建设地点 (3)四、编制依据和技术原则 (4)主要经济指标一览表 (5)五、主要结论及建议 (7)六、核心人员介绍 (7)七、建筑工程建设指标 (8)建筑工程投资一览表 (9)八、产品规划方案及生产纲领 (10)产品规划方案一览表 (10)九、优势分析（S） (11)十、股东权利及义务 (13)十一、项目进度安排 (15)项目实施进度计划一览表 (15)十二、项目节能概述 (16)十三、企业技术研发分析 (17)十四、建设投资估算 (19)建设投资估算表 (20)十五、建设期利息 (21)建设期利息估算表 (21)十六、流动资金 (22)流动资金估算表 (23)十七、项目总投资 (24)总投资及构成一览表 (24)十八、资金筹措与投资计划 (25)项目投资计划与资金筹措一览表 (25)十九、经济评价财务测算 (26)二十、项目风险分析 (28)二十一、项目总结 (31)二十二、附表 (32)营业收入、税金及附加和增值税估算表 (32)综合总成本费用估算表 (33)固定资产折旧费估算表 (34)无形资产和其他资产摊销估算表 (34)利润及利润分配表 (35)项目投资现金流量表 (36)借款还本付息计划表 (37)建设投资估算表 (38)建设期利息估算表 (38)固定资产投资估算表 (39)流动资金估算表 (40)总投资及构成一览表 (41)项目投资计划与资金筹措一览表 (42)一、市场分析烟道止回阀又称为逆流阀、逆止阀、背压阀、单向阀、烟道阀门。

烟道阀门这类阀门是靠管路中介质本身的流动产生的力而自动开启和关闭的，属于一种自动阀门。

防火止回阀为整体式金属构件，宜采用金属材质，同时具备防火，防止烟气倒灌和出风向上的导风的功能。

由于选用全不锈钢制作工艺，产品美观大方，经久耐用。

止回阀用于管路系统，其主要作用是防止介质倒流、可以适用于各种介质的管路上。

基于有限元法的阀门力学与密封性能分析(1)

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
基于有限元法的阀门力学与密封性能分析(1)
通过有限元分析方法，考虑各部件间的相互影响，建立闸阀系统级的三维非线性有限元模型。

计算钛合金阀体、座圈与闸板在外载荷作用下的应力值和变形量，分析各部件的力学性能、密封性能以及扭矩的合理性，为进一步结构优化工作提供有效的参考依据。

一、前言阀门的强度、刚度以及密封性能是阀门最重要的技术性能指标。

在设计时要求必须具有足够的强度和刚度，以保证长期使用而不发生破裂或产生变形;要求阀门各密封部位有合理的密封比压，以保证密封部件不损伤而又能有良好的紧密度，以阻止介质泄漏。

而基于经典力学理论的常规设计计算方法由于其固有的局限性，对于复杂几何结构、多载荷作用下的计算是无能为力的，即使对于受简单边界条件的结构，也会因为结构较复杂使得计算不准确，甚至与实际相差甚远。

因此，基于有限法的数值模拟成为解决这些复杂问题的利器，很多学者及技术人员，对阀门单个零部件进行了有限元计算和结构分析。

本文以闸阀为对象，考虑部件之间的接触作用，建立起阀体、座圈与闸
板一体化的三维非线性有限元模型，同时获得阀体、座圈与闸板各部件的应力与变形计算结果，以及能综合评价密封性能的座圈接触应力、座圈与闸板的间隙值等重要数据，据此分析各部件结构的合理性并提出结构优化思路。

二、闸阀结构计算分析1.闸阀结构
由于本分析主要考察阀体、座圈与闸板等零部件的力学性能和密封性能，因此在三维建模时，忽略其他不考虑且对分析结果影响甚微的部件，通过三维建模软件SolidWorks 建立如阀体使用纯钛材料，其泊松比0.35，弹性模量。