高壓長(zhǎng)輸管線固定球閥有限元優(yōu)化設(shè)計(jì)_張浩強(qiáng).pdf

《高壓長(zhǎng)輸管線固定球閥有限元優(yōu)化設(shè)計(jì)》講解了國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)輸管線球閥的發(fā)展過程，結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)對(duì)大口徑高壓閥門進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。該論文聚焦公稱通徑1500mm、公稱壓力15MPa的國(guó)內(nèi)最大管線球閥，采用ANSYS有限元分析軟件建立橡膠O形圈及其邊界的有限元模型，分析相同溝槽、不同截面和壓縮率下形狀變化和接觸壓力分布，指出槽寬對(duì)接觸壓力無顯著影響，而槽口倒角半徑越大則最大接觸壓力及剪切應(yīng)力越大但影響較小。在20%壓縮率和15MPa工作壓力條件下，O形圈的最大接觸壓力能有效保證密封性能。文中還詳細(xì)描述了O形圈可能出現(xiàn)裂紋的位置，并探討了活動(dòng)套筒閥座的設(shè)計(jì)，包括O形圈材料選擇、密封間隙計(jì)算以及沿半徑方向的最大變形控制。對(duì)于雙向密封結(jié)構(gòu)的管道球閥，通過計(jì)算平均密封比壓得出矩形密封圈具有較小壓縮率、均勻接觸壓力和良好密封效果。此外，針對(duì)閥體壁厚進(jìn)行了等厚壓力確定，并通過熱結(jié)構(gòu)耦合分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)獲得最佳壁厚。同時(shí)研究了閥桿與球體連接方式以確保旋轉(zhuǎn)同步性，從而提高閥門整體可靠性。

《高壓長(zhǎng)輸管線固定球閥有限元優(yōu)化設(shè)計(jì)》適用于從事高壓長(zhǎng)輸管線球閥研發(fā)、制造、維護(hù)的相關(guān)企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)，特別是那些致力于提升閥門密封性、強(qiáng)度和可靠性的單位。本研究為工程師和技術(shù)人員提供了詳細(xì)的理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)，有助于他們?cè)谠O(shè)計(jì)過程中應(yīng)用先進(jìn)的有限元分析方法，優(yōu)化閥門結(jié)構(gòu)，確保其在極端條件下的安全穩(wěn)定運(yùn)行。適用于油氣輸送領(lǐng)域的專業(yè)人員，尤其是關(guān)注大型長(zhǎng)輸管線建設(shè)與運(yùn)營(yíng)的企業(yè)和個(gè)人。