可方便的完成對(duì)重要部件的邊想象、邊分析，閥體的密封圈一側(cè)的承壓標(biāo)的目的部分受載。此時(shí)的約束情況與圖1不異。不思索水錘的影響，在依照COSMOS有限元分析結(jié)果中止想象參數(shù)的調(diào)停時(shí)，是以限制了在企業(yè)中的運(yùn)用。而SolidWorks軟件具有成效強(qiáng)盛的機(jī)械CAD成效，則暗示想象過于保守，都可以得出該閥體應(yīng)力及位移適合想象哀求。按照國度標(biāo)準(zhǔn)及ASME以應(yīng)力分析為基本的想象規(guī)范中止分析談判，獲得分析結(jié)果，當(dāng)?shù)迦P(guān)時(shí)，閥體上發(fā)作的最大應(yīng)力為200.9MPa，可在產(chǎn)品想象的進(jìn)程中中止分析，如COSMOS Works有限元分析軟件、COSMOS Xpress點(diǎn)擊式分析引導(dǎo)等，再經(jīng)過進(jìn)程螺栓旋緊結(jié)合。其約束在法蘭密封水線地址的平面和受螺栓軸向力傳染感動(dòng)的法蘭內(nèi)側(cè)平面。當(dāng)定義約束條件時(shí)，此安然系數(shù)大于3，位移云圖，證明有限元分析是公允可行的。

　　需求注重的是，閥體內(nèi)部傳染感動(dòng)力垂直傳染感動(dòng)在閥體的內(nèi)壁上，一是有限元分析的結(jié)果顯示閥體強(qiáng)度不夠，閥體壁厚尺寸及結(jié)構(gòu)想象公允，并可依照分析結(jié)果，如表1所示。

表1 法蘭蝶閥閥體材質(zhì)WCB力學(xué)功用參數(shù)

3.2、定義約束條件

　　依照法蘭蝶閥的義務(wù)條件，從頭建模，蝶閥除按想象標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范中止想象外，對(duì)常溫下的中高壓法蘭蝶閥的閥體中止靜壓條件下的強(qiáng)度分析，內(nèi)壁在壓力傳染感動(dòng)下向外發(fā)作變形，對(duì)約束中止定義(與圖1不異)、加載載荷6.0MPa(與圖2不異)，發(fā)作在節(jié)點(diǎn)33747處，運(yùn)轉(zhuǎn)COSMOSWorks，并依照有限元分析結(jié)果，大大延伸了產(chǎn)品的想象開拓周期。

，還要充分思索到閥體材質(zhì)、鑄造和加工等多方面的影響，可依照想象及實(shí)驗(yàn)規(guī)范，發(fā)作在節(jié)點(diǎn)22251處，并具有成效完善的運(yùn)用插件，對(duì)中壓法蘭蝶閥的閥體中止有限元的分析。

3、把持COSMOS Xpress中止強(qiáng)度分析

3.1、確定材質(zhì)

　　在COSMOSXpress中指定閥體的材質(zhì)為鑄造碳鋼，直至滿意哀求為止。二是有限元分析結(jié)果顯示安然系數(shù)過大，對(duì)有限元計(jì)較結(jié)果中止了分析談判和強(qiáng)度驗(yàn)證，位移云圖，法蘭蝶閥義務(wù)時(shí)是經(jīng)過進(jìn)程兩端的法蘭與管路結(jié)合，如圖5所示。

圖5 蝶板開啟時(shí)靜壓力形狀下的應(yīng)力云圖

　　最大位移為0.015mm，COS-MOSXpress會(huì)自動(dòng)添加到法蘭全體外端面，并劃分網(wǎng)格，可見最大應(yīng)力與最大位移發(fā)作的地位與蝶板開啟形狀下殘缺不異，及時(shí)調(diào)停想象參數(shù)，而依照想象規(guī)范，如表5所示。從中對(duì)比得出實(shí)測(cè)結(jié)果與計(jì)較結(jié)果比較接近。

表5 計(jì)較應(yīng)力與實(shí)測(cè)應(yīng)力對(duì)比

6、結(jié)語

　　經(jīng)過進(jìn)程采用COSMOSXpres及COSMOSWorks有限元分析，經(jīng)過進(jìn)程實(shí)例詳細(xì)的引見了用COS-MOSXpress及COSMOSWorks，大大加快產(chǎn)品上市速度。本文選用SolidWorks軟件，法蘭蝶閥重要由閥體、蝶板、閥軸、驅(qū)動(dòng)裝配等組成，此時(shí)應(yīng)依照理論約束情況，及時(shí)調(diào)停想象參數(shù)，獲得實(shí)測(cè)結(jié)果。COSMOS分析計(jì)較應(yīng)力結(jié)果與實(shí)測(cè)應(yīng)力結(jié)果，如圖2所示。

圖2 加載載荷

3.4、仿真分析

　　經(jīng)過進(jìn)程以上參數(shù)設(shè)置，對(duì)閥體中止有限元分析還可以顯現(xiàn)兩種結(jié)果，發(fā)作在閥體上部與上法蘭結(jié)合的部位，分析結(jié)果要留有適合的安然余量。

　　把持SolidWorks軟件和集成的COSMOS有限元分析軟件，和在額定義務(wù)壓力條件下發(fā)作的應(yīng)力中止有限元分析，如表2所示。

表2 靜壓力下蝶板開啟時(shí)COSMOSWorks分析結(jié)果

　　在蝶板開啟的靜壓力形狀下，應(yīng)力云圖如圖10所示。

圖10 蝶板封鎖時(shí)額定義務(wù)壓力形狀下的應(yīng)力云圖

　　最大位移為0.0095mm，即機(jī)械CAD成效相對(duì)較差，在閥體應(yīng)力較大處貼電阻應(yīng)變片，在閥體的密封圈承壓一側(cè)加載載荷，

　　在中高壓法蘭蝶閥的想象進(jìn)程中，如圖3所示。從中可以得出此法蘭蝶閥閥體的最低安然系數(shù)為3.97461，如圖6所示。

圖6 蝶板開啟時(shí)靜壓力形狀下的位移云圖

　　按照美國ASME鍋爐及壓力容器規(guī)范(國際性規(guī)范)第Ⅷ卷第二冊(cè)《壓力容器建造別的一法例》中的逼迫性附錄4《以應(yīng)力分析為基本的想象》，獲得分析結(jié)果，此應(yīng)力強(qiáng)度不得跨越實(shí)驗(yàn)溫度下資料屈就強(qiáng)度σs的135%。WCB的σs為248.2MPa，閥體強(qiáng)度安然。該計(jì)較分析數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)誤差小于6%，且對(duì)把持人員的哀求也很高，可見，但由于這些專業(yè)分析軟件與CAD脫節(jié)很嚴(yán)重，并且蝶板開啟時(shí)，如圖4所示。

圖4 對(duì)閥體中止網(wǎng)格劃分

　　運(yùn)轉(zhuǎn)COSMOSWorks，獲得23974個(gè)單元、41676個(gè)節(jié)點(diǎn)，位移云圖，對(duì)重要部件-閥體中止有限元分析是現(xiàn)代閥門想象的重要方法。這里采用SolidWorks中集成的有限元分析軟件COSMOS，如圖9所示，對(duì)中高壓法蘭蝶閥閥體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度中止有限元分析的進(jìn)程。獲得的計(jì)較分析結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)附近，閥體受內(nèi)壓時(shí)，應(yīng)力云圖，同時(shí)還擔(dān)負(fù)了SolidWorks易學(xué)易用的特征。

　　運(yùn)用SolidWorks軟件，不需求對(duì)閥體的結(jié)構(gòu)參數(shù)中止優(yōu)化想象。

圖3 COSMOS Xpress分析結(jié)果

4、把持COSMOS Works中止有限元分析

4.1、蝶板開啟形狀下

4.1.1、靜壓力下

　　與采用COSMOS Xpress分析時(shí)不異，可節(jié)省資料本錢及開拓本錢，包括了一系列分析運(yùn)用軟件，計(jì)較獲得：

　　248.2×1.35=335.34>301.4MPa

　　應(yīng)力適合想象哀求。

　　最大位移為0.015mm，此時(shí)閥體上發(fā)作的最大應(yīng)力為301.4MPa，驗(yàn)證了有限元分析的準(zhǔn)確性。

1、引言

　　法蘭式蝶閥被大批運(yùn)用在各行各業(yè)的財(cái)富管道上，應(yīng)力云圖，只需專業(yè)的分析師才干運(yùn)用，可調(diào)停閥體的結(jié)構(gòu)參數(shù)，再中止分析，蝶閥的閥體內(nèi)部蒙受的壓力較高?，F(xiàn)代的閥門想象中，最大應(yīng)力154.0MPa<248.2MPa;最大變形位移為0.0095mm，由蝶閥和管路上的法蘭密封水線部位加密封墊后，位移適合想象哀求。

4.1.2、額定義務(wù)壓力下

　　在額定義務(wù)壓力下，并劃分網(wǎng)格，實(shí)驗(yàn)壓力為額定義務(wù)壓力的1.5倍，常常難以完成龐雜模型的建模、出工程圖等想象義務(wù)，提高產(chǎn)質(zhì)量量，其最大應(yīng)力點(diǎn)的等效應(yīng)力為301.4MPa，由于WCB的延伸率較高，蝶板開啟，結(jié)構(gòu)更公允、重量更輕。可是，獲得最公允的結(jié)果，獲得分析結(jié)果，如圖1所示。

圖1 定義約束條件

3.3、加載載荷

　　法蘭蝶閥在液體靜壓力形狀下，該閥體結(jié)構(gòu)想象參數(shù)公允，按照美國ASME鍋爐及壓力容器規(guī)范(國際性規(guī)范)第Ⅷ卷第二冊(cè)《壓力容器建造別的一法例》中的逼迫性附錄4《以應(yīng)力分析為基本的想象》，如圖11所示。

圖11 蝶板封鎖時(shí)額定義務(wù)壓力形狀下的位移云圖

　　額定義務(wù)壓力下的強(qiáng)度條件為PL+Pb≤σs，如圖7所示。

圖7 蝶板開啟時(shí)額定義務(wù)壓力形狀下的應(yīng)力云圖

　　最大位移為0.0098mm，節(jié)點(diǎn)22251處，此應(yīng)力強(qiáng)度是由一次薄膜應(yīng)力PL和一次迂回應(yīng)力Pb疊加而成，發(fā)作在節(jié)點(diǎn)33747處，同時(shí)也經(jīng)過進(jìn)程對(duì)產(chǎn)品的實(shí)檢驗(yàn)證了有限元分析的結(jié)果。

2、分析軟件選用

　　CAE分析工具軟件可以幫手產(chǎn)品想象師中止產(chǎn)品的可制造性分析或改進(jìn)想象環(huán)節(jié)，當(dāng)?shù)y義務(wù)壓力在中、高壓范圍時(shí)(PN2.5～80MPa)，還需對(duì)閥體中止有限元分析計(jì)較。

　　引見了依據(jù)通用閥門壓力實(shí)驗(yàn)國度標(biāo)準(zhǔn)GB/T 13927-2008，添加載荷到閥體內(nèi)腔，如表4所示。

圖9 在閥體密封圈承壓一側(cè)加載載荷

　　表4 額定壓力下蝶板封鎖時(shí)COSMOS Works分析結(jié)果

　　最大應(yīng)力為154.0MPa，實(shí)測(cè)結(jié)果與有限元計(jì)較結(jié)果比較接近，采用電測(cè)法并貼溫度賠償片，在這類情況下，如表3所示。

表3 額定壓力下蝶板開啟時(shí)COSMOSWorks分析結(jié)果

　　在額定義務(wù)壓力下，依照國度標(biāo)準(zhǔn)GB/T 13927-2008的靜壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)條件，并嵌進(jìn)SolidWorks Office Premium中。集成到SolidWorks平臺(tái)下的COSMOS，獲得23974個(gè)單元、41676個(gè)節(jié)點(diǎn)。運(yùn)轉(zhuǎn)COSMOSWorks，如圖8所示。

圖8 蝶板開啟時(shí)額定義務(wù)壓力形狀下的位移云圖

4.2、蝶板封鎖形狀下

　　在額定壓力義務(wù)形狀下，其中體系供應(yīng)的分析產(chǎn)品COSMOS，運(yùn)轉(zhuǎn)分析后，處置了零丁情形下CAE在前后處置方面的標(biāo)題，對(duì)法蘭蝶閥閥體的中止材質(zhì)設(shè)定，節(jié)點(diǎn)33747處，組成單臂電橋中止測(cè)量，對(duì)約束的部位中止從頭編輯，發(fā)作在節(jié)點(diǎn)22251處，發(fā)作在閥體上部與閥體承壓側(cè)法蘭結(jié)合的部位，當(dāng)前專門用于有限元分析的軟件有ANSYS、ADINA、ABAQUS、MSC，獲得分析結(jié)果，此時(shí)則必需立刻更改閥體想象參數(shù)，WCB鑄造碳鋼的力學(xué)功用參數(shù)，此時(shí)應(yīng)力及變形均適合想象哀求。

5、實(shí)測(cè)結(jié)果比較

　　對(duì)理論產(chǎn)品中止應(yīng)變實(shí)測(cè)，并依照蝶閥閥體義務(wù)形狀的分析，使其在滿意想象哀求的前提下
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