全(quan)焊接球閥廠家(jia)全焊接球閥閥(fá)體分析與評定(dìng)

随着科學技(ji)術的不斷進步(bu)和制造水平的(de)不斷提高,閥門(men)的生産也在向(xiàng)着高溫、高壓、大(da)口徑、高密封⭕等(deng)高🔴參數方向發(fa)展,同時也希望(wang)閥門的制造在(zài)充分保證An全性(xing)的前提下,盡可(kě)能做到經濟性(xìng)。

對于高壓大口(kou)徑的全焊接球(qiu)閥,若按原有的(de)以經📐驗公式為(wei)基💚礎的“常規設(shè)計”方法(Design by Rules)進行設(shè)計,其口徑超出(chu)了常規設計的(de)🚶‍♀️經驗🤞公式的适(shi)用範圍,隻能依(yi)靠實驗研究,進(jìn)行對比分析設(she)計,這樣🔞會導緻(zhì)成本提高和設(shè)計周期延長,而(ér)設計出的産品(pin)雖然可以保證(zheng)An全性,但🌐卻不能(neng)保證經濟性。 “分(fèn)析設計”方法(Design by analysis)與(yǔ)有限單元法(Finite Element Analysis)是(shì)🏒現代結構分析(xī)中的重要手段(duàn)。

由于(yu)失效準則的選(xuan)取不同,“分析設(she)計”方法與有限(xian)單元法考慮到(dào)局部應力對整(zheng)體應力的影響(xiang),并且根據引起(qi)應力的原因将(jiāng)應力進一步分(fen)類判定,在❌保證(zhèng)強度的前提下(xià),放寬了應力的(de)限制條件,對大(da)口徑閥門而言(yan),将大🔞幅度節省(sheng)材料,降低成本(běn)。本文❌将NPS56Class900的全焊(han)接球閥為例：

首(shou)先,采用分析設(she)計方法,通過彈(dàn)性力學、闆殼理(li)論的基本公式(shì)🌈,對閥體危險截(jie)面的應力進行(háng)分析,并确定了(le)應力與壁厚之(zhi)間的計算關系(xì),将應力分析所(suǒ)得結💞果進一步(bù)劃分為一次薄(bao)膜應🏃‍♂️力Pm,一次彎(wān)曲應力Pa和二次(cì)應力Q,根據JB4732-95《鋼制(zhì)壓力容器-分析(xi)設計标🏃準》中的(de)判定要求對各(ge)類應力強度進(jìn)💜行限制。

在滿足(zu)各類應力強度(du)的條件下,确定(dìng)了閥體壁厚。 其(qí)次,根據計算所(suǒ)得壁厚,應用有(you)限元的方法,采(cǎi)用ANSYS Workbench軟件,對閥體(tǐ)進👅行工作狀态(tai)下的數值模拟(nǐ)計算。對運算結(jie)🈲果中應力集中(zhong)處的應力進行(háng)應力線性化處(chù)理,從而得到各(ge)類應力,加以判(pan)定,驗證“分析設(she)計😄”方法所得壁(bì)厚是否符合強(qiang)度要求。

Zui後,将通(tōng)過“分析設計”準(zhǔn)則所得壁厚與(yu)按“常規設計”準(zhun)✉️則确定的壁厚(hòu)進行比較,以體(ti)現“分析設計”方(fāng)法與有限單元(yuan)法在閥門設計(jì)中的良好性。