船用截止閥在不同載荷激勵下動態(tài)響應(yīng)分析.pdf

1、艦船管路系統(tǒng)的抗振和抗沖擊安全性能是其生命力要素的重要部分，閥門作為管路系統(tǒng)的重要組成部分，由于其結(jié)構(gòu)尺寸大、重心分布高更容易受到振動、沖擊載荷的影響，造成失效。如果重點部位的閥門失效（如燃氣輪機配套的閥門失效），會造成介質(zhì)的泄露甚至艦船動力的喪失。因此對船用閥門開展振動與抗沖擊性能分析研究具有重要意義。
　　本文根據(jù)船用閥門的安裝方式與結(jié)構(gòu)特點，結(jié)合艦船設(shè)備振動與抗沖擊分析的相關(guān)理論，依據(jù)相關(guān)標準中規(guī)定的載荷，利用ANSYS軟件

2、，采用數(shù)值模擬方法對船用閥門在振動載荷和沖擊載荷下的動態(tài)響應(yīng)特性進行分析，分析結(jié)果對開展船用閥門的振動和抗沖擊性能的研究提供了參考。本文的研究工作如下：
　　首先，以模態(tài)分析理論為基礎(chǔ)，采用有限元分析軟件，從自由模態(tài)和約束模態(tài)兩個方面對截止閥的模態(tài)振型及模態(tài)頻率進行分析。模態(tài)陣型圖顯示閥桿和閥蓋支架部位變形較為明顯，結(jié)構(gòu)剛度較弱。
　　其次根據(jù)我國標準確定振動載荷，并結(jié)合截止閥的振動情況建立振動響應(yīng)方程。采用ANSYS Wo

3、rkbench軟件根據(jù)振動載荷情況對截止閥進行振動諧響應(yīng)分析。將截止閥加速度響應(yīng)曲線與相位角響應(yīng)曲線與理論分析結(jié)果相對比，確定有限元分析結(jié)果的準確性。并對截止閥各零部件的應(yīng)力、應(yīng)變響應(yīng)進行分析，根據(jù)分析結(jié)果確定振動響應(yīng)劇烈區(qū)域并進行優(yōu)化。優(yōu)化結(jié)果顯示增大閥蓋支架尺寸能夠更好的改善截止閥的振動響應(yīng)，使船用截止閥滿足正常工作的要求。
　　最后通過分析三種抗沖擊分析方法的優(yōu)缺點，決定采用時域模擬法對船用截止閥的抗沖擊性能進行分析。根據(jù)德