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阀门的可靠性设计

发布时间:2018-05-10发布者:苏阀达尔阀门

阀门的性与设计、制造以及使用等各个阶段紧密相关,但设计决定了产品的固有性。合理的设计既能阀门的工作   佳性能,又能延长其使用寿命。设计一旦确定,其性基本就确定了,生产部门、使用部门在工艺和维修上再做努力,也只能尽量实现设计所赋产品的固有性。所以,要获得产品较高的使用性   从性设计入手。

阀门性设计的特点

(1)阀门性设计需要考虑的因素多。根据所有阀门的性能和特点,在对阀门进行性设计时,需要考虑6个方面的性因素:?工作稳定,活动部件无卡涩现象;良好的抗振动性能;开启和关闭;压力损失小;良好的密封性;足够的强度。

(2)对不同环境下工作的阀门进行设计时,需要充分考虑阀门性设计中的不同影响因素。比如设计高温条件下工作的阀门   考虑材料不同的热膨胀系数。提出阀门在高温情况下要考虑高温应力和蠕变疲劳对各个部件的作用和影响。

(3)阀门强度性设计的方法逐渐从   系数法发展向应用概率统计方法。

阀门性设计手段动态仿真辅助设计

随着仿真技术的发展,计算机仿真在阀门设计中的应用日益广泛。阀门的仿真系统是利用计算机技术对所设计的阀门在制造前进行模拟实际工况条件的仿真,对设计中的缺陷进行修正,设计后各工序的   性。利用计算机作为工具进行模拟仿真的一种典型方法是计算机流体动力学,该方法不仅使得设计者能够根据系统的流体特性和要素设计不同的阀门几何体,而且可以   地预测阀门中的流动力,这一点对于阀门的优化设计是很重要的。   了定量阀的流体动力特性,他指出:定量阀CFD成为阀门设计和分析的非常好的工具,因为它能给出清楚明显的操作模式的显示,这一点是试验测试和测量无法   的。另外,采用计算机仿真的方法还可以起到模拟试验的作用,从而验证设计方案,简化工作流

程,避免重复工作。运用计算机仿真技术   气动溢流阀的动态特性,并把仿真结果用于指导气动溢流阀的设计,   了满意的效果。用动态仿真技术对随动压力控制阀进行   ,建立了随动压力控制阀动态数学模型,对其动态性能进行了分析,并   较为满意的结果。针对贮箱增压过程和发动机工作过程中减压器的动态调节,分析了减压器在启动增压过程中的动态特性,   不同入口压力下减压器的出口压力与试验数据相一致的结论。表明所采用的仿真方法符合精度要求,对同类减压器的设计和系统分析具有   的指导作用。CFD的使用,可以减少试验原型件和减少设计/试验阶段的时间和花费。

(1)有限元分析方法在阀门的设计过程中,设计人员要进行大量的分析和验证工作。其中,对结构进行详细的力学分析变得越来越重要,它不仅能对阀门的受力特性给出充分的论证,   能为设计人员改进结构设计和运行   提供有益的建议。通过模拟实际载荷和改变零部件的材料等属性来分析关键部位/部件的变形和载荷分布,结果可以很直观地显示出来。此方法是一种非常   的力学分析方法,在阀门设计中的应用也较为广泛,并且取得了很好的设计结果。运用有限元的方法,一方面对阀门整体的受力情况进行分析,通过对一维理想气体流动的有限元状态变量模型推导过程的拓展,获得了适用于变体积容腔的气体容积模型,并结合气体管道、气体阀门的有限元状态变量模型,通过对三者的组合运用发展了一种可仿真气体减压器动态工作过程的有限体积模型。数学模型和建模方法显示出良好的   性和通用性。阐述了采用有限元分析法进行产品结构的三维力学分析技术的实用性和性。以核二级电动截止阀为例,给出了采用三维有限元分析软件进行阀门结构力学分析的过程。另一方面对零部件进行受力分析,尤其是针对关键的密封元件。主要利用有限元的方法对阀门的密封性能、强度和刚度进行了分析。以有限元工程分析软件作为工具,论述了浮动球阀密封副密封比压在轴向、径向和轴向上分布特性。通过有限元分析计算,确定设计阀门在实际工况下的应力场、温度场与位移场,   终给出产品密封副密封性能、阀杆扭矩、阀门各部位的应力分布以及其主要零部件的强度与变形数据和评价结论。

(2)其它   方法CAD/CAM技术和参数化技术。这些技术的运用可以让设计人员很直观地看到设计的实物,并且很方便地发现并   改错误,加快了设计的速度,可以及时地解决在设计初期遇到的问题,避免随后制造生产过程中带来的损失。知识工程的思想与阀门设计相结合。基于知识工程的阀门智能设计系统,可以实现从阀门总体设计到零部件设计与分析的智能化。当今      的流动测量和显示技术。采用这些方法可以为结构设计或型线改进提供重要的技术依据。

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