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(duì)艇用閥門的研制，及其在沖擊環(huán)境下的試驗(yàn)和仿真分析是至關(guān)重要的。本文基于一種全新的核一級(jí)電動(dòng)波紋管閥門的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)為例，通過采用數(shù)學(xué)模型靜態(tài)等效法，對(duì)沖擊環(huán)境下艇用閥門的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及分析計(jì)算，并采用軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，分析結(jié)果與靜態(tài)等效法結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，驗(yàn)證分析方法的正確性，最終對(duì)閥門進(jìn)行沖擊試驗(yàn)，驗(yàn)證閥門的完整性，并通過有限元?jiǎng)恿W(xué)分析，模擬閥門在沖擊環(huán)境下時(shí)間和位移、速度及加

2、速度之間的歷程分析，計(jì)算閥門最大合成應(yīng)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(yùn)行性。本文主要研究工作具體如下：
　　首先進(jìn)行數(shù)學(xué)模型靜態(tài)等效法分析計(jì)算。在艇用閥門基礎(chǔ)設(shè)計(jì)參數(shù)的載荷組合下，對(duì)閥門結(jié)構(gòu)危險(xiǎn)截面分析和劃分，通過采用數(shù)學(xué)模型靜態(tài)等效法，計(jì)算閥門各危險(xiǎn)截面的應(yīng)力值；通過對(duì)閥門固有頻率的分析及計(jì)算，確保固有頻率值＞33Hz。
　　其次進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)分析。在軟件建模的基礎(chǔ)上，通過對(duì)閥體整體模型合理劃分網(wǎng)格，對(duì)閥門

3、進(jìn)行模態(tài)分析，計(jì)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(duì)閥門加載組合載荷，進(jìn)行抗震分析，計(jì)算閥門各危險(xiǎn)截面的應(yīng)力值，確保各危險(xiǎn)截面的應(yīng)力范圍，并通過與靜態(tài)分析比較，其誤差應(yīng)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(jìn)行閥門試驗(yàn)和有限元分析方法。根據(jù)實(shí)際的試驗(yàn)條件設(shè)計(jì)閥門的試驗(yàn)工裝，通過在閥門三個(gè)垂直方向進(jìn)行沖擊機(jī)試驗(yàn)，驗(yàn)證其功能能力的保持。實(shí)際沖擊試驗(yàn)作為分析載荷，運(yùn)用ANSYS軟