天然气平板闸阀的有限元应力分析及结构改进

【摘要】：为了研究某闸阀发生开裂事故的原因,利用有限元方法对闸阀结构进行了应力分析.根据闸阀结构二维图纸的相关参数,运用三维建模软件建立闸阀的几何模型;将几何模型导入有限元分析软件ANSYS的仿真平台Workbench,建立闸阀的有限元分析模型;以闸阀的实际工作情况为依据,对闸阀的有限元分析模型施加边界条件,计算出闸阀的应力分布.闸阀的应力分布结果显示,闸阀在其凸台结构处具有应力集中现象且闸阀的最大应力也出现在凸台结构处,易引起闸阀凸台处的开裂.为了缓解闸阀凸台结构处的应力集中现象,对闸阀结构进行改进,去掉闸阀上引起应力集中的凸台结构.改进后的闸阀有限元应力分析表明:其最大应力值比改进前降低了37%左右,能更好地保证闸阀的安全使用. 【作者单位】： 武汉工程大学机电工程学院;武汉市天然气有限公司;
【关键词】： 平板闸阀 有限元法 计算 改进
【分类号】：TH134
【正文快照】： 0引言武汉市天然气有限公司发现某处天然气管线的平板闸阀发生了泄露.为了找出泄露的原因,从地底挖出该平板闸阀,平板闸阀埋于地下的情形如图1所示.将挖出的闸阀放置在平地上进行观察,可发现闸阀出现了弯曲变形,如图2所示.对闸阀进一步观察,发现闸阀阀体两凸台处有明显的裂纹,

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