全焊接球閥廠家全焊接球閥閥體分析與評定

随着科學技術的不斷進步和制造水平的不斷提高,閥門的生(shēng)産也在向(xiàng)着高溫、高(gāo)壓、大口徑(jìng)、高密封等高參數方向發展,同(tóng)時也希望閥門(mén)的制造在充分保證An全性的前提下,盡可能做到經(jīng)濟性。

對于高壓大口徑的(de)全焊接球閥,若按原有的以經驗公式為基礎(chǔ)的“常規設計”方(fāng)法(Design by Rules)進行設計,其口徑超出了常規設計的經驗公式的适用範(fàn)圍,隻能依靠實驗研究,進(jìn)行對比分析(xī)設計,這樣會導(dǎo)緻成本提高和設計周期延(yán)長,而設計(jì)出的産品雖然可以保證An全性,但卻不能保證(zhèng)經濟性。 “分析設計”方(fāng)法(Design by analysis)與有限單元(yuán)法(Finite Element Analysis)是現代(dài)結構分(fèn)析中的重要手段。

由于失效(xiào)準則的選取不同(tóng),“分析設計”方法與有限(xiàn)單元法考慮到局部應力(lì)對整體應力的影響,并且(qiě)根據引起(qǐ)應力的原因将(jiāng)應力(lì)進一步分類判定,在保證強度的前提下,放寬了應(yīng)力的限制條件,對大口徑閥(fá)門而言,将大(dà)幅度節省材料,降低成本。本文将NPS56Class900的全焊接球閥為例(lì)：

首先,采(cǎi)用分析設(shè)計方法,通過彈性(xìng)力(lì)學、闆殼理論的基本公式,對閥體危險截(jié)面的應力(lì)進行分析,并确定了應力與壁厚之(zhī)間的計算關系,将應力分析所得結果進一步劃分為一次薄膜應力Pm,一次彎曲應力Pa和二次應力Q,根據JB4732-95《鋼制壓力容器-分析設計标準》中的判定(dìng)要求對各類應(yīng)力強度進行限制。

在滿足各類應力強度的條件下,确定了閥體壁厚。 其次,根(gēn)據計(jì)算所(suǒ)得壁(bì)厚,應用有限元的方法(fǎ),采用ANSYS Workbench軟件,對(duì)閥體進行工作狀(zhuàng)态下的數值模拟(nǐ)計算。對運算結果中(zhōng)應力集中處的應力(lì)進(jìn)行應力線性化處理,從而得到各類應(yīng)力,加以判定,驗證“分析設計”方法所(suǒ)得壁(bì)厚是否符合強度要求。

Zui後,将通過“分析設計”準則所得壁厚與按“常規設計”準則确(què)定的壁厚進行比較,以(yǐ)體現“分析設計”方(fāng)法與(yǔ)有限單元法在閥門設(shè)計中的良好性。