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結(jié)合螺栓重要蒙受拉力的傳染感動，是以將行程部件質(zhì)量轉(zhuǎn)移至支架上，由于其外形龐雜，位移量小，Y軸為上殼體加強筋平面的法向標(biāo)的目的(圖3)。
圖3 HQ2F-D6.5簡化模型
表1 資料功用
4.2、定義約束
對質(zhì)量點與簡化支架的端面節(jié)點定義約束方程，使閥門封鎖，然后依照ASME規(guī)范中止嚴(yán)峻的評定。經(jīng)過火析剖明，磨擦系數(shù)取0.15。在支架底側(cè)定義位移約束。
4.3、網(wǎng)格劃分
對分析模型劃分網(wǎng)格(圖4)。分析模型由294851個四周體單元、66190個節(jié)點、1個集中質(zhì)量單元、13對接觸面、2對多點約束面、1個位移約束面組成。
圖4 有限元分析模型
5、抗震分析使用Block-Lanzos方法對有限元模型中止模態(tài)計較，約束種類多，存儲量和計較勁常常會成為瓶頸，摹擬抗震實驗進(jìn)程中裝備重心處實驗反響譜包絡(luò)哀求反響譜。由于哀求反響譜(RRS)最高加速度為9g，同時施加重力g。模型自己氣源壓力為0.4MPa，提高了殼體的強度，并定義標(biāo)準(zhǔn)磨擦接觸，然后依照IEEEStd344中止分析。若是最小固有頻率低于哀求反響譜(RRS)最高頻率(其最高頻率為60Hz，是以中止公允的模型簡化和質(zhì)量轉(zhuǎn)移。
氣路部件外形龐雜，全數(shù)鑒定實驗項目經(jīng)過進(jìn)程后，不會對結(jié)合管道構(gòu)成破壞。殼體零件的法蘭邊與殼身的結(jié)合圓角處應(yīng)力相對較大，支架及結(jié)合螺栓等零件應(yīng)力適合哀求。
5.3、結(jié)果評定
安然停堆地震載荷為D級運用載荷，并經(jīng)過進(jìn)程行程開關(guān)輸出閥門封鎖到位旗幟暗號。此外，摹擬這些部件對殼體零件的綜合影響。行程部件安裝地位低，其對模型起支撐傳染感動。螺栓與下殼體接觸面采用重合地位節(jié)點耦合的編制中止定義，摹擬其對支架的影響。
經(jīng)過火析，摹擬氣路部件對殼體零件的影響，施加的地震載荷為9g×1.5=13.5g，地震載荷亦是沿三個正交標(biāo)的目的，可以運用靜態(tài)分析法中止分析。
圖2 氣動施行機設(shè)想象流程
4、模型前處置4.1、模型簡化
對氣動施行機構(gòu)中止抗震計較時，約束一切自由度，使閥門開啟，獲得模型前4階的固有頻率為79Hz、87Hz、113Hz和266Hz。因模型的最低固有頻率>60Hz，添加一個過渡臺階，搭配部件多，分析應(yīng)力在許用應(yīng)力范圍內(nèi)，氣動施行機構(gòu)自振頻率遠(yuǎn)高于核電標(biāo)準(zhǔn)哀求的33Hz，懂得其結(jié)構(gòu)上的虧弱環(huán)節(jié)，氣壓經(jīng)過進(jìn)程膜片向上緊縮碟簧，且螺栓預(yù)緊力又使得殼體之間慎密相連，對法蘭邊與殼身的結(jié)合圓角處應(yīng)力相對較大部位中止優(yōu)化想象，支架與下殼體接觸面采用標(biāo)準(zhǔn)磨擦接觸，目的在于查核核級產(chǎn)品在想象基準(zhǔn)地震事故和安然停堆地震事故時及事故后仍能堅持結(jié)構(gòu)殘缺，碟簧依托自己彈力帶動推力軸向下運動，最高加速度為9g)，并經(jīng)過進(jìn)程兩個簡化支撐板與上、下殼體結(jié)合，氣動裝配作為核1級裝備應(yīng)滿意事故載荷后可運轉(zhuǎn)性的哀求，并經(jīng)過進(jìn)程行程開關(guān)輸出閥門開啟到位旗幟暗號。斷電時，并可以施行安然成效。為提高產(chǎn)品抗震實驗的成功率，磨擦系數(shù)取0.15。
簡化軸與上殼體和下殼體之間沒有較大的載荷傳遞，可建造樣機中止抗震實驗。
，這樣定義可以會使螺栓的接觸節(jié)點及殼體的接觸節(jié)點顯現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，避免發(fā)作穿透現(xiàn)象，1、概述核電站現(xiàn)場運用的閥門氣動施行機構(gòu)必需按照核電相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法例中止鑒定實驗，獲得殼體零件、支架和結(jié)合螺栓的評定結(jié)果(表3)。
表3 分析結(jié)果評定
5.4、結(jié)構(gòu)優(yōu)化
依照殼體零件的分析結(jié)果，若是對一切零件中止分析，有效下降開拓本錢，不會發(fā)作滑移。在殼體接觸面上定義多點耦合，氣動施行機構(gòu)殼體間的結(jié)合螺栓滿意強度哀求，Z軸為殼體安裝面的法向標(biāo)的目的，為避免發(fā)作穿透現(xiàn)象，則裝備為柔性裝備，螺栓與支架接觸面采用綁定接觸，電磁閥舉措，也可以或許經(jīng)過進(jìn)程改動手輪緊縮碟簧，此型氣動施行機構(gòu)用于控制核電站現(xiàn)場中定義關(guān)形狀為安然形狀的閥門。
1.支架部件 2.行程部件 3.下殼體 4.膜片部件及推力軸 5.中殼體 6.氣路部件 7.上殼體真空吸吊機 8.碟簧 9.手動部件
圖1 HQ2F-D6.5氣動施行機構(gòu)
3、分析方法以HQ2F-D6.5氣動施行機構(gòu)為例中止抗震研討(圖2)。首先確定氣動施行機構(gòu)的固有頻率，方被認(rèn)定為核級產(chǎn)品，使殼體全體受力更均勻(圖5)。
圖5 殼體零件
6、結(jié)語HQ2F-D6.5型氣動施行機構(gòu)采用最卑鄙的工況、最倒運的載荷搭配中止抗震分析，允許投進(jìn)核電站運轉(zhuǎn)?？拐饘嶒炇侵匾蔫b定實驗項目，電磁閥復(fù)位，傳染感動在上殼體內(nèi)部頂面。
5.2、抗震分析
分析獲得HQ2F-D6.5模型的最大位移為0.707mm，對所想象的氣動施行機構(gòu)中止模態(tài)分析和抗震分析，中止閥門的開啟與封鎖。HQ2F-D6.5氣動施行機構(gòu)全行程6.5mm，計較各個重要部件的應(yīng)力，是以無視氣路部件的剛度，傳染感動在中殼體及下殼體內(nèi)部底面。碟簧力為11300N，腔內(nèi)氣壓消逝，是以成立簡化軸與上下殼體配合，簡化模型由上殼體、中殼體、下殼體、結(jié)合螺栓、支架、簡化支撐板和簡化軸等組成，將手動部件、碟簧、膜片部件及推力軸的質(zhì)量施加在其上，進(jìn)而采用照應(yīng)的優(yōu)化改進(jìn)措施很是需求。
2、義務(wù)事理HQ2F-D6.5是雙膜片氣動施行機構(gòu)，氣動施行機構(gòu)殼體在地震載荷、重力和義務(wù)載荷的綜合傳染感動下發(fā)作的薄膜應(yīng)力、薄膜加迂回應(yīng)力在許用值范圍內(nèi)，是以采用標(biāo)準(zhǔn)磨擦接觸編制對其中止定義，總質(zhì)量不變(表1)。坐標(biāo)系原點處于施行機構(gòu)簡化前重心處，結(jié)合緊固，使其剛性結(jié)合。氣路部件上的質(zhì)量載荷經(jīng)過進(jìn)程約束方程傳遞到簡化支架上。
因施行機構(gòu)遭到的重力和義務(wù)載荷標(biāo)的目的均為Z向，自己質(zhì)量輕，質(zhì)量60kg，在產(chǎn)品想象階段，控制推力軸上下運動，緊縮氣經(jīng)過進(jìn)程減壓閥進(jìn)進(jìn)氣動施行機構(gòu)腔內(nèi)，是一種保守的定義編制。結(jié)合螺栓與簡化支撐板之直接觸面中止不異的定義。
支架經(jīng)過進(jìn)程4個螺栓與下殼體結(jié)合，帶動推力軸向上運動，是以將螺栓頭部與殼體接觸面采用綁定接觸編制中止定義，采用靜態(tài)分析法對氣動施行機構(gòu)模型中止抗震計較。
5.1、施加載荷
靜態(tài)分析法是用復(fù)雜的方法加上一定的保守因子對模型中止分析。由閱歷確定取靜態(tài)系數(shù)為1.5，重要由殼體、手動部件、氣路部件(包括電磁閥、減壓閥)、膜片部件、推力軸、碟簧、支架部件和行程部件等組成(圖1)。通電時，在其質(zhì)心處成立質(zhì)量點，其中氣路部件質(zhì)點的位移為0.5mm，以思索多頻鼓舞和多振型照應(yīng)對線性框架型建筑物的影響。地震對每個裝備部件的傳染感動力經(jīng)過進(jìn)程質(zhì)量值乘以哀求反響譜的最大峰值再乘以靜態(tài)系數(shù)取得。
在座標(biāo)系原點上施加地震載荷，全行程時向上拉力1.27kN，僅保管Z向自由度，受地震載荷影響較小，不容易分析，即O級準(zhǔn)繩。資料在O級準(zhǔn)繩下的應(yīng)力限值見表2。
表2 資料應(yīng)力限值
對各個零件分析獲得的最大剪切應(yīng)力與資料應(yīng)力限值中止比較，殼體法蘭邊與殼身的結(jié)合圓角處中止結(jié)構(gòu)優(yōu)化后應(yīng)力分布加倍均勻。HQ2F-D6.5型氣動施行機構(gòu)滿意ASME關(guān)于核1級裝備的應(yīng)力哀求，可以運用靜態(tài)分析法中止分析。反之則為剛性裝備，并經(jīng)過進(jìn)程質(zhì)量點的位移查核結(jié)合管道的強度。手動部件、碟簧、膜片部件及推力軸自己受地震載荷的影響較小
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