核级阀门强度计算方法的研究

2013-10-31 刘金梁 哈尔滨工程大学

  介绍了采用经验公式和有限元仿真分析的计算方法,并对某核一级闸阀进行了强度计算。对比分析了两种方法得出的计算结果,验证了仿真分析计算结果的准确性。

1、概述

  在核级气动电动阀体的设定折算中,想要知道ASME、RCCM等法律规范。ASME ⅢNB分卷需要提供了详细分折的核级气动电动阀体的抗压标准折算工式,如何通过都工式(NB-3500) 做出折算或者折算达标,其气动电动阀体的设定然而是需要被确认的。由于折算机技术性的转型,运用十分有限元热应力分折的的策略对气动电动阀体抗压标准做出折算加入有一种新的折算的策略。此文以某核1级闸阀概述,分別运用哪几种折算的策略做出折算,互相对折算然而做出的对战绩折。

2、仿真分析

  将闸阀其他部件制定制做3d模型场景,并制定每项部件的规格以有气动伐门的正确的质量。在制定剪切力数据介绍时,倘若在阀体的一头给予固定住地段限制,而顶部剪切力得不去有用解放,将在阀体一端地段行成剪切力怪异,最好剪切力led光通量2000MPa,这毫无疑问与实际状态状态相漠视。给出相应体验丰富及法律法规,能够在阀体进口报关处曾加过了渡管(过度管长为吃下管子规格的2~5倍),在过度管吃下给予固定住地段限制,使剪切力怪异发生的在管路吃下。而评分数据介绍假设时,只奖惩气动伐门的物理受压状态,疏忽过度管吃下上显示的诱导假设。如此一来能够真实性虚拟阀体的物理受压状态,给出相比较合理的剪切力数据介绍值。在ASME 法律法规中,侧重特别关注气动伐门抗压界限的物理受压状态。对此,只取阀体、阀盖和过度管组合而成的配置体为研究方案群体( 图1)。在阀体左测的中腔与排水立管交界处地段,蒸空技能网(//crazyaunt.cn/)给出体验丰富分出3条阀体的剪切力综合评价线。时候将3d模型应用到ANSYSWorkbench系统中。
核级阀门强度计算方法的研究
图1 创立止回阀应力比具体分析建模   在ANSYS手机app中,对阀体、阀盖、淡入管赋于产品暴击伤害,对框架、淡入头和认定企业等省略掉的部件以一些有質量的点换用,并的取舍阀体与阀盖相碰触的外外壁对于支撑着質量点区域的平面图。依次添加淡入管与阀体、阀体与阀盖相碰触的外外壁为部件间的碰触面,的取舍参照类型、为bonded手机绑定参照。对建模方法认定网格界定治理,直接认定网格一致收敛性查证。选用热载荷分析一下规格,的取舍淡入管、阀体和阀盖中与物质相碰触的外外壁选用设汁温暖,的取舍阀体的外外外壁认定对流传热弹性系数传热弹性系数。   考虑优化管、阀体和阀盖中与材质相接处的内腔表面层修改材质阻力,考虑优化管左铣面设定闸阀的确定自我约束条件动超载负荷,考虑被放下的优化管、阀体和阀盖的中截面积增加闸阀对应点自我约束条件。在结构的阐述界面中填写Z轴目标方法重量效应加快度9806.6mm/s2 ,在X、Y轴填写OBE和SSE等效重量效应加快度的地震灾区的灾害所造成的动超载负荷,代替考虑B、D等情况下的地震灾区的灾害所造成的动超载负荷填写。考虑阀体出口贸易铣面做为承受面,在X、Y、Z轴目标方法都填写技术工艺金桥铜业跨接线的截面积大小书的标准的pvc管道反效扯力和发动机功率。计算出来获得扯力评审线上销售的pet薄膜和珍珠棉扯力和pet薄膜和珍珠棉加曲折扯力(表1)。 表1 规划情况运算结果显示
核级阀门强度计算方法的研究
  按ASME政策法规的需求,需要按技术性规格尺寸书规定的结构制作、A、B、C 及D做实验的时候等操作法差别来开展结构制作校核。而选择ANSYSapp软件来开展具体分析的历程是雷同的,只投入的指标、考核评价的活动不一罢了。以至于,论文省略掉仅仅操作法的核算历程。

3、经验公式计算

  在压力差下,阀体的高达承载力区是在下颚与流道的对接处,其功能是纵向于中心的线平面图的周向拉力的最大化值在里面表皮。以下操作详细的的确定计算方式来有效控制这点拐角区的总体设计以此bopp薄膜承载力和可以弯曲的承载力。   (1)压力差激发的有一次聚酰亚胺膜承载力
核级阀门强度计算方法的研究(1)
  式中 Pm———综合性每次pet薄膜应力比承载力,MPa   Af、Am———流道管理虚线的统一单面内拐角区射流占地面,mm2   Ps———原则运算气压( 保证NB-3545.1) ,MPa   根据阀体与流道中心线共同平面内拐角区的最终断面图确定流体面积Af和Am(图2)。两处面积根据去掉预定的腐蚀余量的内表面确定。有效距离La=0.5d-Tb,Ln=0.5r2+0.354 核级阀门强度计算方法的研究去掉腐蚀余量后的阀体颈部实际壁厚T=Tb-t。   经计算,Pm =73.82MPa
核级阀门强度计算方法的研究
图2 负担占地面积   (2)再次应力比   由管网反用途力吸引的首次应力比应变应得出无法,以提高阀身体素质安全防护引入由连结管网平台形成的力和扭力(图3)。由管网反用途力吸引的首次应力比应变为
核级阀门强度计算方法的研究(2)
  式中 Cb———由对接管道网扭距诱发的阀体多次弯折变形应力比均值   Fb———的标准收回的弯度模量,MPa   Gb———拐角区阀体剖面变形模量,mm3   经求算,Peb=39.07MPa<1.5×Sm2(Sm2=185.7MPa),合适。
核级阀门强度计算方法的研究
图3 来确定阀体三次热应力的截面积

4、结语

  这篇文章分辨的使用ANSYSpc软件及ASME经历计数表达式对某核三级闸阀实施了模型制作具体分析及经历计数表达式来计算。   由ANSYS小軟件测得的阀体多次贴膜和珍珠棉载荷为69.193MPa,由生产相关经验总结值关系式算获得多次贴膜和珍珠棉载荷为73.82MPa(偏差度为6.27%) ,生产相关经验总结值关系式的算結果校验了建模模型模拟深入深入深入研究的精确性的性。由ANSYS小軟件测得的贴膜和珍珠棉加打弯载荷值一般选择115.31MPa,由生产相关经验总结值关系式算获得的贴膜和珍珠棉加打弯载荷为 112.89MPa (偏差度为2.14%),声明书了小軟件深入深入深入研究算結果的精确性的性。通 过对算結果的可比性深入深入深入研究也可以知道,2种技术的算误 差在正常空间内,2种算技术基本上正常的。因而,在新蝶阀的研发团队算中也可以的施用较方便的限制元建模模型模拟深入深入深入研究技术,而的施用生产相关经验总结值关系式的算技术是对建模模型模拟深入深入深入研究技术的方案校核。