全(quán)焊接(jiē)球閥廠(chǎng)家(jiā)全焊接球(qiú)閥閥體分(fèn)析與評(píng)定

随(suí)着科學技(jì)術的不斷進(jìn)步和制(zhì)造水(shuǐ)平的不斷(duàn)提(tí)高,閥門(mén)的生(shēng)産也在(zài)向着(zhe)高(gāo)溫、高壓、大口徑(jìng)、高密封(fēng)等高參數方(fāng)向發展,同(tóng)時也希望(wàng)閥門(mén)的制造在充分(fèn)保證an全性的前(qián)提下(xià),盡(jìn)可能做(zuò)到經(jīng)濟性。

對于(yú)高壓(yā)大(dà)口徑的(de)全焊(hàn)接球(qiú)閥,若(ruò)按原(yuán)有(yǒu)的以經(jīng)驗公(gōng)式為基礎(chǔ)的“常規設計”方法(design by rules)進行設計,其(qí)口徑超出了常規設計(jì)的(de)經驗(yàn)公式的(de)适用範(fàn)圍,隻(zhī)能(néng)依靠實(shí)驗研(yán)究,進(jìn)行對(duì)比分(fèn)析(xī)設(shè)計,這(zhè)樣會(huì)導緻成本(běn)提高(gāo)和設計周期延(yán)長,而設計出的産品(pǐn)雖然(rán)可以保證an全性(xìng),但卻(què)不能(néng)保證(zhèng)經濟(jì)性(xìng)。 “分析設(shè)計”方法(design by analysis)與有限(xiàn)單元法(finite element analysis)是現代(dài)結構分析中(zhōng)的重要手段。

由于失效(xiào)準則(zé)的選(xuǎn)取不(bú)同,“分析設計”方(fāng)法與有限單元(yuán)法考(kǎo)慮到局部(bù)應力(lì)對整體應力的(de)影響,并且(qiě)根據引起應(yīng)力的原因将應力(lì)進一(yī)步分類判定,在(zài)保證(zhèng)強度(dù)的(de)前提(tí)下(xià),放寬(kuān)了應力的限制(zhì)條件(jiàn),對大口徑(jìng)閥門而言,将大(dà)幅度節(jiē)省(shěng)材料(liào),降低成(chéng)本。本文(wén)将nps56class900的全焊接球閥為例：

首(shǒu)先,采(cǎi)用分(fèn)析設計方法,通(tōng)過彈(dàn)性力(lì)學、闆殼理論的(de)基本公式,對閥體危險(xiǎn)截(jié)面的(de)應力進行分析(xī),并确(què)定了應力(lì)與壁厚之間的(de)計算關系,将應(yīng)力分(fèn)析所得結(jié)果進一(yī)步劃分(fèn)為一(yī)次薄膜應(yīng)力pm,一次彎曲應力pa和二次應(yīng)力(lì)q,根據(jù)jb4732-95《鋼制(zhì)壓力(lì)容器-分析設計标準(zhǔn)》中的(de)判定要求(qiú)對(duì)各類應(yīng)力強度進行(háng)限制。

在(zài)滿足(zú)各類(lèi)應力強度(dù)的條(tiáo)件下(xià),确定了閥(fá)體壁厚。 其(qí)次,根(gēn)據計(jì)算所得壁(bì)厚,應用有限元的方(fāng)法,采用ansys workbench軟(ruǎn)件,對(duì)閥體進行(háng)工作狀态下的(de)數值模拟(nǐ)計算。對運(yùn)算結(jié)果中(zhōng)應力集(jí)中處的應力(lì)進行應力(lì)線性化處理,從(cóng)而得(dé)到各類應力,加以判定,驗證“分析設計”方法所(suǒ)得(dé)壁(bì)厚是否(fǒu)符合強度要(yào)求。

zui後,将通(tōng)過“分(fèn)析設計”準則所得壁厚與按“常規設(shè)計”準則确(què)定的壁(bì)厚(hòu)進行(háng)比較,以體現“分析設計”方法與(yǔ)有限單(dān)元法在(zài)閥門設計(jì)中的良好(hǎo)性。