搜索高參數(shù)閘閥閥體強(qiáng)度應(yīng)力分析
2013-06-15 by:廣州有限元分析、培訓(xùn)中心-1CAE.COM 來(lái)源:仿真在線
變負(fù)荷率比常規(guī)鍋爐高約10個(gè)百分點(diǎn),當(dāng)然超臨界機(jī)組相應(yīng)位置的壓力和溫度更高,因而對(duì)于材料和工藝的要求也更高。對(duì)制造技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備也提出了更高的要求。根據(jù)我國(guó)目前電力工業(yè)的實(shí)際情況和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,目前應(yīng)以攻關(guān)關(guān)鍵技術(shù)、發(fā)展大型超臨界機(jī)組為重點(diǎn)來(lái)發(fā)展和加強(qiáng)發(fā)電裝備工業(yè)。其研究的主要研究?jī)?nèi)容也包括超臨界機(jī)組高參數(shù)閥門(DN250)的國(guó)產(chǎn)化工作,為國(guó)產(chǎn)600MW超臨界機(jī)組實(shí)現(xiàn)配套。
圖1. 高參數(shù)閘閥Z962Y-2500Lb DN250模型
在對(duì)閥體零件的網(wǎng)格劃分中,選擇系統(tǒng)默認(rèn)的Solid187和Surf154單元,根據(jù)零件的大小選擇適合的網(wǎng)格劃分密度,與介質(zhì)接觸的內(nèi)表面進(jìn)行網(wǎng)格的進(jìn)一步細(xì)化并確保在面上有規(guī)則的網(wǎng)格。網(wǎng)格劃分結(jié)果如圖2所示,網(wǎng)格劃分精度合理,滿足設(shè)計(jì)要求。
圖2.閥體網(wǎng)格劃分結(jié)果
根據(jù)閥體的受力情況分析,在閥體與介質(zhì)接觸的內(nèi)表面承受設(shè)計(jì)內(nèi)壓42MPa,閥體出入口兩端固定,在剖開(kāi)閥體的中截面上施加對(duì)稱約束載荷。閥體受力情況如圖3所示。
圖3.閥體受力情況
按照應(yīng)力云圖顯示結(jié)果,在認(rèn)為最危險(xiǎn)的截面處選取穿過(guò)壁厚的應(yīng)力評(píng)定線,然后將線彈性分析得到的評(píng)定線上的應(yīng)力強(qiáng)度值分解,按照不同的原則進(jìn)行評(píng)定。應(yīng)力分析結(jié)果如圖4所示。
圖4.閥門零件的應(yīng)力分析云圖
從應(yīng)力云圖可知,在閥體入口管與閥體中腔交界處存在最大應(yīng)力。經(jīng)評(píng)定,在該處出現(xiàn)最大應(yīng)力的原因是由于閥門入口管在該處與中腔相接,且形狀變化劇烈,同時(shí)內(nèi)壁存在著尖角的原因所形成。根據(jù)應(yīng)力分類原則判斷,此處應(yīng)屬于峰值應(yīng)力范疇。
通過(guò)分析,閥門在正常運(yùn)行條件的應(yīng)力小于對(duì)應(yīng)的極限許用應(yīng)力值,閥體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度安全,滿足設(shè)計(jì)要求。
應(yīng)用三維有限元應(yīng)力分析軟件ANSYS進(jìn)行應(yīng)力分析,提供了一種對(duì)于復(fù)雜模型零件進(jìn)行應(yīng)力分析的模式。
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