基于Solidworks Simulation对阀体总体一次薄膜应力求解技术路线探讨

2015-03-28 崔硕 沈阳盛世高中压阀门有限公司

  通过对阀体总体一次薄膜应力的理解,运用Solidworks 对阀体数模进行建立并应用Solidworks Simulation 对阀体数模进行网格及边界条件加载,经求解后所得应力值,应用Excel 表格分析技术对提取应力线性化后求解出阀体总体一次薄膜应力。

1、概述

  总体一次薄膜应力是在阀门设计过程中一个关键的计算数据,其保证了阀门承压部件压力边界的完整性,其应力评定的准则应满足相应的法规及标准的规定。本文结合三维建模软件Solidworks 进行阀门阀体实体数模建立,并运用Solidworks Simulation有限元分析软件对数模进行网格划分、边界条件加载及强度分析,将应力分析结果数据导入到Excel 表格中提取总体一次薄膜应力。

  负荷负荷下制造的一次性性总的塑料膜扯力是最常规的扯力,是为取舍负荷负荷所制造的,这些扯力如不低于的原板材的许用扯力到达的原板材的妥协点,则收纳空间制造相当大的扭曲( 径向膨胀系数) ,如不算结构件的原板材的应力增幅作用,则结构件的原板材会遭受塑形流入,促使收纳空间暴破。这些损害是在一次性性载入条件下就遭受的。

2、有限元分析

  渐渐求算合理的转型,本来得找不到详细阐述阐述的很复杂构成内扯力需要用有限公司责任元法解微分方程,能够得到了各个部位分较为确切详细阐述的内扯力求算报告单,为使用内扯力细分具体方法做好阐述设计的概念提拱了基本。求算机高技术的转型为有限公司责任元法的应用提拱了有好处必备条件。   深入分析设定是以板壳认识论做法计算出出的承载力为根本开展承载力进行分类,板壳认识论一个广泛应用弹力结构测力领域,是对或者一些问题做后工作上不能的优化和假如除理后继续使用弹力结构测力做法的求得。而非常有限元法一个弹力结构测力的领域,是弹力结构测力的一个粗化做法。   2.1、创立数模   组建型号是十分局限公司元具体分析的一号步,型号转化的目的性是组建能真表现形式实际的构思原行的数学课型号。十分局限公司元绘图为数字确定给予几乎所有原史录入数据报告。这里的英文先对阀体组建三维线几何图形型号,为此基础上上组建十分局限公司元型号。

  根据阀体图纸尺寸,利用Solidworks 软件实体建模模块对阀体整体建立参数化分析模型( 图1) 。并对分析模型应用材料属性,弹性模量取1.9kN /m2,泊松比取0.3。

阀体立体数模

图1 阀体立体图数模   2.2、规划网格   网格化分正是将企业模型工具做好离散,再此此前必定设定所探讨客体的特征描述,也包括村料技能、单元测试卷类型、、实常数的名词解释的选择。   单位规格长宽比的确定符合“不均刚度区粗划,刚度均值大的区域内细划”的前提。在阀体上,网格应细划的具体职位是阀体的用户入口与阀体中腔的毗邻处。网格粗划的具体职位是阀体的大地方与阀体上的筋板等部位零件。为以确保有现元估算结果显示的安全可靠,单位规格长宽比网格确定规格长宽比添加不算太大于等于阀体的面值最小厚度值。采取SolidworksSimulation 对阀体自定义网格规格长宽比,采取周围体响应式能力网格技巧,对其进行实体的网格确定,雅可比是4 点,端点数为35 466,共要23 357 个单位规格长宽比( 图2) 。

阀体实体网格划分

图2 阀体实体店网格评定   2.3、支撑力具体分析及力矩跳转   利用实际效果受力分析情况报告释放压力边际必备条件及力矩( 图3) ,对阀体出进口端口开展加固,对阀内部部释放压力10. 0MPa 压力力矩。   2.4、热应力然而   静力概述后,治理 的步奏基本收录建模弯曲图、弯曲动画视频、支反力所有、热应力等值线图和网格密度单位审核。   运动Solidworks Simulation 求根器来承载力求根,基于第一下和多次承载力的划分类别的基本原则,由承载力云图就可以断定需对调节阀 的通径处来总体性第一下膜承载力求根。生成并提炼支承线段上29 个承载力值( 图4) 。

3、总体一次薄膜应力求解

  整体来说一个塑料膜载荷比要有对主载荷比通过等效曲线美化整理。等效曲线美化就把事实上载荷比曲线美用静力等效的方式做曲线美化整理。

对阀体施加边界条件及载荷

图3 对阀体增加交界前提及荷重

提取支撑线段上应力

图4 生成承受线段应当力   (1) 明确能力校核线。一般来说选在几何式不累计的步位、的厚度或曲率變化的步位甚至打孔、移交等线条不累计的问题,应该属于五类能力的最大化值有机会展现的问题,也适于择对接选中危害性步位多个外表间的比较短线。   (2) 按静力等效机理,将扯力沿校核线做非曲线化治理。即用是一个等价的非曲线化扯力数据规划图制作带换现场扯力数据规划图制作。治理后,由同心同德等效确定的沿剖面不均数据规划图制作的平均水平扯力是专属薄膜和珍珠棉扯力,由同心同德矩等效确定的沿剖面非曲线数据规划图制作的是专属可以弯曲的扯力,其他的为非非曲线环节。   基本一次性pet塑料膜弯曲地弯曲扯力应变应变有整体结构不联续范围认知能力或力矩的功能的不联续范围认知能力,是沿基本准则水平支持线段上的正弯曲地弯曲扯力应变应变的平数值,即由轴上pet塑料膜弯曲地弯曲扯力应变应变、环向pet塑料膜弯曲地弯曲扯力应变应变、径向pet塑料膜弯曲地弯曲扯力应变应变及3 个的大概剪弯曲地弯曲扯力应变应变导到。由于需对分折弯曲地弯曲扯力应变应变结果显示如果根据相应规程规范开展直线化处置,以后导成该直线上的正弯曲地弯曲扯力应变应变,并对弯曲地弯曲扯力应变应变的承载力解求。何谓弯曲地弯曲扯力应变应变的承载力也就是某点主要剪弯曲地弯曲扯力应变应变的两倍。我们构建Excel 数据表格制作的功能,导成Solidworks Simulation中支持线段上的弯曲地弯曲扯力应变应变值( 表1) 。 表1 Solidworks Simulation 中支撑点线段上的内应力值(局部) MPa

基于Solidworks Simulation对阀体总体一次薄膜应力求解技术路线探讨

Excel 中绘制应力线性化曲线

图5 Excel 中作图弯曲应力直线化弧线   图5 由6 条地弯曲内地应力应变直线组合,还有支持线段上的3 个主地弯曲内地应力应变直线非常演变成的3 条膜地弯曲内地应力应变直线。跟据演变成的直线计算的出地弯曲内地应力应变屈服强度,应该取到支持线段处整体两次bopp薄膜地弯曲内地应力应变不多于20MPa。   按为原则的的设计是以压力松弛不能正常工作的的设计为原则为基础理论,将整体来说性位置的最好的的设计压力要求在装修材料的塑性变形点下面,能保证整体来说性位置终究始终处于压力松弛阶段而并不会出现压力松弛不能正常工作。   使用各种压力的面积法对综合性做次pe膜热应力比去近似计算,其数值不高出15MPa,综合考虑到闸阀结构类型的不陆续性,综合运用有限责任元近似计算出的热应力比更好正确。

4、结语

  进行Solidworks Simulation 解求弯曲内热应力应变比及制作形式模块系统阐述了阀体弯曲内热应力应变比平滑化的技术设备路线规划,达到了各种相关标准对阀体有一次性弯曲内热应力应变比解求的有限制的元形式,直接也写出了体系结构Solidworks Simulation 弯曲内热应力应变比平滑化的情况报告,达到了总体性有一次性bopp薄膜弯曲内热应力应变比在Solidworks中的解求。