三偏心蝶阀反向承压密封问题的有限元研究

应用ansys软件对通径DN300、工作压力PN3.5MPa的三偏心金属蝶阀反向承压密封面接触问题进行了非线性有限元分析,得到反向承压密封时有无预压紧了的条件下蝶阀的应力应变图,通过有限元计算结果分析得到了三偏心金属蝶阀必须通过对阀轴理论装配位置偏移给蝶板预加合适的压紧力,才能够实现反向承压密封。研究对"双向零泄漏"三偏心蝶阀的结构设计有指导意义。     

三偏心蝶阀密封结构启闭性能分析

介绍了三偏心蝶阀密封面启闭指示角的计算模型。阐述了启闭指示角对三偏心蝶阀密封面启闭性能的作用，并以此为设计准则，优化三偏心蝶阀密封面的设计参数。     

三偏心蝶阀密封结构的分析与研究

分析了三偏心蝶阀密封副的几何尺寸和静力关系。推导了蝶板的开闭力矩、圆锥角、倾角和径向偏心距离等基本参数的关系,并进行了优化选择。     

三偏心金属密封蝶阀的原理及特性

论述了偏心抛物线形密封面取代球形密封面的动作原理及结构特性。分析了三偏心金属密封蝶阀的技术特性和使用性能,给出了双偏心密封结构与三偏心密封结构的形线转换方程。     

三偏心蝶阀密封面的加工

阐述了三偏心金属密封蝶阀密封面的加工方法。     

液氢用低温三偏心蝶阀的反向密封性能分析

针对液氢用低温三偏心蝶阀较难现实反向密封的问题,对三偏心蝶阀在实现反向密封过程中出现的泄漏问题进行分析,探讨了三偏心蝶阀密封的影响因素,研究了三偏心蝶阀反向密封时蝶板的变形。结果表明：在流体反向流动时,解决蝶阀密封副的密封比压,是解决液氢用低温蝶阀反向密封的关键;三偏心蝶阀密封副的密封比压与其过盈配合设计相关;三偏心蝶阀密封圈的密封面边线是形成接触密封的关键位置,将过渡区的面密封改为线密封,有利于降低三偏心蝶阀在关闭时密封圈对阀座的磨损程度,为确保蝶阀形成有效的反向密封,蝶阀关闭时须在密封面上形成连续的密封比压;通过对蝶板和阀座结构采取加大密封部件的刚度和提高密封副的结合程度等优化设计措施,可实现三偏心蝶阀的反向承压密封的功能。选取Class150 NPS42三偏心蝶阀,使用氦气测试其在液氮（-196℃）环境下的反向密封性能,通过试验验证,低温蝶阀在设计压差内的泄漏量不能超过4 L/min,满足并优于标准允许的泄漏值,研究结果可为液氢用低温三偏心蝶阀的设计提供参考依据。     

三偏心金属密封蝶阀的结构特征及安全性分析

三偏心蝶阀由于其适用温度压力范围广、切断性能好以及使用寿命长等突出优点,常用来替代传统的闸阀、截止阀和球阀,在以往很多其他阀门难以取得良好使用效果和难以保证安全性的场合,已有很多成功的应用实例。     

液氢用低温三偏心蝶阀的反向密封性能分析北大核心CSCD

针对液氢用低温三偏心蝶阀较难现实反向密封的问题,对三偏心蝶阀在实现反向密封过程中出现的泄漏问题进行分析,探讨了三偏心蝶阀密封的影响因素,研究了三偏心蝶阀反向密封时蝶板的变形。结果表明:在流体反向流动时,解决蝶阀密封副的密封比压,是解决液氢用低温蝶阀反向密封的关键;三偏心蝶阀密封副的密封比压与其过盈配合设计相关;三偏心蝶阀密封圈的密封面边线是形成接触密封的关键位置,将过渡区的面密封改为线密封,有利于降低三偏心蝶阀在关闭时密封圈对阀座的磨损程度,为确保蝶阀形成有效的反向密封,蝶阀关闭时须在密封面上形成连续的密封比压;通过对蝶板和阀座结构采取加大密封部件的刚度和提高密封副的结合程度等优化设计措施,可实现三偏心蝶阀的反向承压密封的功能。选取Class150 NPS42三偏心蝶阀,使用氦气测试其在液氮(-196℃)环境下的反向密封性能,通过试验验证,低温蝶阀在设计压差内的泄漏量不能超过4 L/min,满足并优于标准允许的泄漏值,研究结果可为液氢用低温三偏心蝶阀的设计提供参考依据。     

三偏心蝶阀密封压力影响因素分析

基于现有三偏心蝶阀多层次密封圈的不足以及全金属密封圈密封性能差、研究少的现状,运用有限元分析软件,模拟分析了不同状态下密封圈的密封压力分布情况,得到了三偏心蝶阀密封性能与密封压力影响因素的关系,并给出了相关设计建议.分析结果表明,三偏心蝶阀密封压力分布不均匀,阀轴附近存在低密封压力过渡区.合理设计密封圈,可改善密封压力...     

三偏心蝶阀

分析了三偏心蝶阀在结构上所做的改进及其优点,并对三偏心蝶阀压力角的计算作了较为详细的阐述,叙述了在实践生产中为降低成本而采用的双偏心调整机构的原理。     

超低温蝶阀密封机构的有限元分析

分析了双偏心超低温金属-非金属密封副蝶阀在低温下的应力状态,阀座密封宽度对密封副的结构应力和密封性能均有很大的影响。随着密封宽度的增大,密封副所受接触应力增大,有助于提高其密封性能,但随之也带来了摩擦应力的增大,使密封圈的使用寿命降低。因此,在密封副设计时,应综合考虑这两个因素的影响来优化结构参数。     

一种蝶阀密封副的优化设计方法

以蝶阀结构特征为基础,建立了合理的描述密封副结构的数学模型;提出能够准确描述密封副摩擦特性的接触角,并推导出接触角与密封副结构参数之间的数学关系式。从一全新的设计角度研究了密封副启闭摩擦特性;以接触角为基础创建了统一的密封副启闭过程不干涉的判据;以密封副结构参数为设计变量、接触角的倒数为目标函数、启闭不干涉判据为约束条件,建立了密封副最优化设计模型。该理论具有重要的学术价值和广阔的应用前景。     

基于有限元方法的发动机压装工艺仿真研究

针对发动机压装工艺,应用Ansys-workbench仿真软件建立了发动机碗塞压装模型,采用非线性接触的方法分析了0.033mm过盈量下接触压力的分布情况,得到压装过程中压装力位移曲线(F-S),并将仿真结果与理论计算值进行对比。根据压装过程质量的控制,提出了通过仿真得到的压装力位移曲线(F-S)为实际压装质量控制提供理论参考。     

连杆蝶阀流固耦合的应力场有限元分析

采用ANSYS Workbench软件分析了连杆蝶阀型腔内流动受阻的实况及其过流件的受力情况。流场分析表明,蝶板随着开度的增加流阻系数逐渐降低。流固耦合分析表明随着开度的增加阀门所受应力减小,开度为20°时有小幅增加,最大应力大多发生在支撑主轴的阀体上。     

充气密封的非线性有限元分析

基于大型非线性有限元处理软件MSC.Marc,考虑结构的材料非线性、几何非线性和接触非线性,建立了充气式气囊密封的轴对称有限元模型,对其充气密封机制进行了分析,得到了唇口法向接触应力的分布规律;讨论了充气压力、密封压力与充气压力比、轴径对法向接触应力的影响。结果表明,法向接触应力是实现有效密封的关键,该应力随充气压力和轴径的增大而增大;被密封介质压力使得靠近介质一侧的接触应力减小而另一侧的接触应力增大;最大等效Cauchy应力主要集中于气囊壁内的增强纤维层,且随充气压力的增大而增大;为保证密封的效果和密封的可靠性,必须选择合适的结构型式(包括气囊和密封间隙等)和充气压力;利用有限元软件MSC.Marc进行充气密封气囊的仿真设计是可行的。     

基于有限元法的胶管阀阀体改进设计

针对胶管阀在浇注过程中由于受到挤压,经常容易出现疲劳受损情况,以胶管阀阀体为研究对象,建立物理模型,展开受力分析,运用有限元分析软件ANSYS对其做仿真计算,根据仿真结果对阀体进行加入筋板的改进设计,结果表明,改进后胶管阀阀体受力情况明显改善.     

基于有限元的大流量换向阀仿真分析及结构优化

为了提高大流量换向阀的设计能力,该文采用ANSYS仿真平台对大流量换向阀仿真分析及结构优化。研究结果表明:撞击阶段应力集中区域基本出现在二级阀芯径向进油口部位,此时形成的最大应力等于24.26 MPa,明显比682 MPa的材料屈服极限更低。进液阀套达到了271.83 MPa的最大压应力,但明显低于682 MPa的屈服极限,表明壁厚满足设计标准。进液阀套形最大应力出现在阀套内部,跟瞬态冲击条件下最大应力出现区域存在明显差异。二级阀芯最大应力都出现于阀芯部位,完成结构优化之后,二级阀芯的最大应力发生了显著降低,其余各部位的应力也显著减小,可以满足设计标准。     

水轮机蝴蝶阀阀体结构优化设计研究

为解决传统的校核算法对水轮机蝴蝶阀阀体设计的不足和在满足阀体强度和刚度条件下节省材料,建立了阀体的有限元分析模型,对在正常工况和紧急停机工况下的阀体进行了有限元分析,指出紧急停机工况为危险工况。建立了阀体的优化模型,对在紧急停机工况下的阀体进行了优化设计,并校核其在正常工况下的强度和刚度条件。     

超声波线焊的两维非接触有限元分析

在超声波线焊中,虽然金线和焊接平台间的接触界面较大,但实验显示,焊接部位只发生在接触截面的周边,这是一种特别的焊接界面形态和超声波线焊的机理。本文采用弹塑性、大变形的非线性有限元方法,模拟了超声波线焊的过程,分析了接触界面的接触压强分布,发现不均匀的接触压强分布是导致这种焊点形态的主要原因。这种不均匀的焊点形态也将影响对压碶按压力作用的理解,过高的压碶按压力并不一定有助于超声波线焊。