沖擊環(huán)境下的艇用閥門結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、艇用閥門的抗沖擊安全性能是閥門執(zhí)行安全功能的重要組成部分，因此對艇用閥門的研制，及其在沖擊環(huán)境下的試驗和仿真分析是至關(guān)重要的。本文基于一種全新的核一級電動波紋管閥門的設(shè)計結(jié)構(gòu)為例，通過采用數(shù)學模型靜態(tài)等效法，對沖擊環(huán)境下艇用閥門的結(jié)構(gòu)設(shè)計及分析計算，并采用軟件進行設(shè)計分析，分析結(jié)果與靜態(tài)等效法結(jié)果進行對比分析，驗證分析方法的正確性，最終對閥門進行沖擊試驗，驗證閥門的完整性，并通過有限元動力學分析，模擬閥門在沖擊環(huán)境下時間和位移、速度及加

2、速度之間的歷程分析，計算閥門最大合成應力值，從而保證閥門在沖擊環(huán)境下的結(jié)構(gòu)的完整性和可運行性。本文主要研究工作具體如下：
　　首先進行數(shù)學模型靜態(tài)等效法分析計算。在艇用閥門基礎(chǔ)設(shè)計參數(shù)的載荷組合下，對閥門結(jié)構(gòu)危險截面分析和劃分，通過采用數(shù)學模型靜態(tài)等效法，計算閥門各危險截面的應力值；通過對閥門固有頻率的分析及計算，確保固有頻率值＞33Hz。
　　其次進行軟件設(shè)計分析。在軟件建模的基礎(chǔ)上，通過對閥體整體模型合理劃分網(wǎng)格，對閥門

3、進行模態(tài)分析，計算閥門的各階固有頻率，確保一階固有頻率＞33Hz，保證閥門的剛度；通過對閥門加載組合載荷，進行抗震分析，計算閥門各危險截面的應力值，確保各危險截面的應力范圍，并通過與靜態(tài)分析比較，其誤差應控制在10％的可控范圍內(nèi)，以保證閥門執(zhí)行安全功能。
　　最后進行閥門試驗和有限元分析方法。根據(jù)實際的試驗條件設(shè)計閥門的試驗工裝，通過在閥門三個垂直方向進行沖擊機試驗，驗證其功能能力的保持。實際沖擊試驗作為分析載荷，運用ANSYS軟