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预选阀阀体的有限元分析与优化

发布于:2016-03-14 21:10
有限元分析

      日趋激烈的市场竞争中,快速响应是取得客户信任及争取主动权的主要机制,尤其体现在重型汽车行业利润逐渐降低,生产成本逐渐增加的背景下,这就需要企业能够突破传统的设计及试验模式,能够利用先进的虚拟设计手段,分析产品的失效模式和薄弱环节以便制定相应的措施,提高产品质量,降低生产成本。基于这种理念研究对某预选阀进行了有限元分析结构优化,某预选阀的结构如图所示,其主要参数如下:型号,公称压力,工作介质为压缩空气,适用温度。
      有限元分析是用求解实际问题的新一代产品,它给的求解提供了强大的功能,作为多物理场协同仿真环境,为系统和设计提供了全新的平台,保证了最好的结果的直接双向接口功能,将易用性提高到一个新的高度,在环境下对预选阀阀体进行建模。
      利用模块的求解器,作结构或热分析用,直接转化为的分析模型,节省了设计时间,利用分析向导,对建立的模型进行自适应网格划分,根据预选图,阀体限位台结构阀的实际运用情况,对相关端面进行边界约束设置。在求解结束后,可直观地得到阀体受力处的应力分布及位移情况,预选阀阀体受力的限位台。
      阀体限位台的作用为:在预选阀实现从低挡到高挡转换功能后,对手柄进行限位,对此阀体的限位台进行有限元分析,找出其应力集中处,再对加强筋进行优化具体步骤如下根据阀体应力图确定在阀体上添加筋的位置,在垂直纸面向里 方向上添加筋,限位台的结构如图所示。
      限位台的根部增加一个厚的台阶,并在该台阶的基础之上,增加的加强筋,筋的宽度,筋的另一端到台阶端面的距离为以上结构调整,均是在不影响与阀体配合的手柄运动的前提下所进行的调整。添加完后,对阀体再次进行有限元分析,应力分析图如图所示。
      限位台根部倒角为最常用的一种方法,在阀体限位台根部增加倒角,增加后的结构如图所示。由分析结果可见,此时阀体的最大应力数值是143 MPa。


                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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