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。

　　下面以闸阀为群体，决定主件彼此的相处效应，加入起阀体、座圈与闸板立体式化的立体非线性网络十分有限元建模 ，时候提升阀体、座圈与闸板各主件的能力与变弯计算出然而，各类能一体化点评封密安全性能的座圈相处能力、座圈与闸板的间距值等极为重要参数，上述进行分析各主件框架的合适性并提供 框架调优理念。

二、闸阀结构计算分析

1.闸阀框架 　　大部分是因为本本分介绍大部分融合阀体、座圈与闸板等零机件的测力能力和密封圈能力，但是在立体立体类别场景时，改变另外的不充分考虑且对介绍结论不良影响不大，的机件，能够立体立体类别场景系统SolidWorks建设如1图示的立体几何的类别。 图1 闸阀3d几何的对模型 　　阀体采用纯钛建筑材料，其泊松比0.35，回弹力模量为1.08×105MPa，约为钢的1/2，刚度好的差，易出现变形，塑性变形刚度仅275MPa。调节阀的关机能够座圈与闸板左右紧紧地挤出在一同，玩面产生尺寸大小非常适宜的压承载力，以杜绝物料的用户名。 2.较少元换算建模方法 　　由立体几何及负荷的相交性，取1/4沙盘模式化来局限制的公司元建模办法。借助强大的的前净化治理 软文HyperMesh保持三维空间局限制的公司元沙盘模式化，沙盘模式化选取SOLID95片体模块和TARGE170、CONTA174碰到模块，关键在于改善求算定位精度，手工diy操纵来全六面体网格区分，共82456个模块，176324个端点。沙盘模式化各不件直接的关系能够 MPC约束力，保持碰到对的办法来净化治理 。保持的局限制的公司元沙盘模式化及几个碰到对模块长为2、图3如下。 图2 限制元绘图 图3 碰到对单元式 　　建模制作时，阀体与座圈、座圈和闸板中开发面-面遇到性模拟仿真组件中的相互中效果。鉴于座圈与阀体是顺利通过点焊相连，中无相对而言拖动和透过，要为减低机系统式子求得的波前面积大小，采取MPC多点儿使用约束svm数学模型使用非线性网络网络求得。而座圈和闸板中长期存在有挤压的拖动，遇到性环境是急剧下降发生变化的，一种环境非非线性网络网络的问题，跟据实际效果现状及导致计算精度还要，采取增广拉格朗日svm数学模型非非线性网络网络求得遇到性面的遇到性环境、遇到性刚度和遇到性摩擦。 　　老实析仅统计关了工作，在进库口活套法兰盘激光切割外圆采取全依赖关系，中活套法兰盘激光切割外圆采取Z轴上依赖关系，并且产生相交依赖关系，在阀体、座圈和闸板不受水压外壁产生2MPa的均布水压，闸板阻力2280N(1/4倍总阻力)确认补救为面经典之作用在闸板上。 3.求得 　　有局限元算起对模型用ANSYS牛顿—拉普森工艺推导，从而资料推导的收敛性性和延长算起的精密度，对自适合急剧下降，非线性搜到，半自动超载负荷伺服电机行重要的设有，同样，从而以避免座圈与闸板相处提取，实施弧长工艺相继来协助固定推导。 4.计算出来导致与浅析 　　来计算在压力、闸板拉力能力下的阀体磨损量、弯曲内压力应变程度，座圈的遇到弯曲内压力应变(比压)及弯曲内压力应变程度、轴上磨损量，闸板的弯曲内压力应变、轴上磨损及垂向移动式量，座圈与闸板的开距量等比较重要场量。因而多方位考察各个部门件的程度与应力性、密封盖性各类功率可不可以合适。 　　图4、图4分别为阀体的能力难度和断裂云图，在压力及闸板扭力角色下，阀体的断裂重点是Y向(流道目标)的断裂，此地重点关注座圈职位处的断裂量(右图5中国框技巧地方)，明显断裂达0.0148mm，右图里面标注参参数值，这种参参数值仅是对1/4阀体来，对整体阀体来，座圈职位处Y向(即流道目标)的断裂量为0.0148mm的两倍，即0.0296mm，在能接受的比率内，但偏大。阀体的圆弧作为衔接地方仍然断裂推压而致使以压缩视频能力为主要的炼制能力，明显能力难度数值52.4MPa，远远地需少于原料的妥协难度值275MPa，特别对大部件地方我认为，即使是总能力难度或是塑料薄膜能力难度尽可能需少于52.4MPa，因有已经可以的平安裕量，且有非常大的的构造优化网络刷脂服务器。 图4 阀体载荷挠度 图5 阀体扭曲量