利用有限元分析大口徑蝶閥的設(shè)計(jì)

　　隨著我國(guó)工業(yè)的發(fā)展，不計(jì)其數(shù)的工業(yè)企業(yè)在最近幾年里依據(jù)自身發(fā)展的需求，對(duì)大型閥門(mén)的設(shè)計(jì)與制造問(wèn)題進(jìn)行了思考。但是調(diào)節(jié)閥目前可查找的資料可以發(fā)現(xiàn)與大口徑蝶閥設(shè)計(jì)有關(guān)的資料少之又少，大口徑蝶閥的設(shè)計(jì)沒(méi)有可供參考的依據(jù)。這就使得我們必須對(duì)蝶閥作細(xì)致精準(zhǔn)的計(jì)算，以及變形受力的分析，通過(guò)計(jì)算與分析的結(jié)果設(shè)計(jì)出大口徑蝶閥。分析與計(jì)算必須是精準(zhǔn)的，因?yàn)橹挥凶銐蚓珳?zhǔn)的數(shù)據(jù)才能保證設(shè)計(jì)出來(lái)的大口徑蝶閥的高密封性與高強(qiáng)度，使其質(zhì)量得到保障。傳統(tǒng)的力學(xué)方法對(duì)于大口徑蝶閥的設(shè)計(jì)并不適用，唯有通過(guò)有限元來(lái)分析與計(jì)算才能設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的蝶閥。

　　有限元方法的原理：

　　這種方法的事實(shí)上就是通過(guò)2次近似把有無(wú)限個(gè)自由度彈性連續(xù)性理想化為有限個(gè)自由度的集合，使數(shù)值求解的結(jié)構(gòu)得以簡(jiǎn)化。止回閥首次近似我們稱之為單元分割，通過(guò)這次分割可以把精確的邊界離散化，成為簡(jiǎn)單的邊界，原來(lái)的彈性連續(xù)性就會(huì)被離散之后的單元集合所替代;第二次近似為真實(shí)復(fù)雜的位移分布被近似地表示在分析結(jié)果圖形中，可以直觀的看到分析計(jì)算結(jié)果。

　　需要指出的是有限元的方法在實(shí)際的計(jì)算機(jī)借助了計(jì)算機(jī)，使得計(jì)算速度在很大程度上得到了提高。

　　1 大口徑蝶閥的結(jié)構(gòu)

　　大口徑蝶閥采用的是三偏心結(jié)構(gòu)，閥體是雙法蘭加環(huán)筋式;蝶板為異型板式，蝶板上面合理分布著不同的筋板，大口徑蝶閥的結(jié)構(gòu)相對(duì)于普通蝶閥要復(fù)雜許多，唯有采用有限元的方法來(lái)進(jìn)行計(jì)算才能使得計(jì)算的工作量不至于太大球閥。

　　2 大口徑蝶閥閥體的有限元計(jì)算分析

　　有限元計(jì)算方法的基礎(chǔ)是結(jié)構(gòu)離散，將原本彈性連續(xù)離散成單元集合，大口徑蝶閥的所有計(jì)算與分析都是基于此基礎(chǔ)之上而進(jìn)行的。

　　大口徑蝶閥的設(shè)計(jì)首先就是要建立閥體簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的有限元模型閘閥。

　　2.1 確定邊界條件

　　生活中我們會(huì)發(fā)現(xiàn)閥門(mén)有時(shí)候會(huì)發(fā)生變形，閥體的變形主要是受到兩個(gè)方面的影響，一是閥體自重，二是閥體其他部件的重量，因此在計(jì)算時(shí)，除了要考慮閥體本身的重量，還要充分考慮到其他部件的重量。

　　2.2 分析受力情況

　　大口徑蝶閥具有口徑大的特點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)多采用鋼板焊接，因此最需要注意的是蝶閥整體重量對(duì)蝶閥閥體的造成的影響，為了安全起見(jiàn)，重力加速度按3g來(lái)計(jì)算，通過(guò)有限元分析可以得出蝶閥閥體在3倍重力加速度下的自重變形的情況。

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