霍增辉[1]（2021）在《三偏心蝶阀流场分析与密封性能优化研究》文中认为三偏心蝶阀具有密封面偏离轴中心线、轴中心线偏离阀体和阀板的几何中心、密封面的锥面轴线偏离于阀板几何中心三个偏心特点,因其独特的性能近年来被广泛应用于多种管道运输场合。三偏心蝶阀相比较其他蝶阀来说具有寿命长、维护少、摩擦力矩小、驱动扭矩小、可双向密封等优点,适用于多种不同的工况,既可以用于低压差的调节场合,也可用于开关和需要严密切断的控制场合。虽然三偏心蝶阀相比较其他的蝶阀具有多种优点,但还是存在一些不足之处,对蝶阀的研究仍需持续进行,本文主要运用仿真方法分析了三偏心蝶阀目前所存在的关于密封性能方面的问题,对蝶阀展开了关于其内部流场流动规律和密封性能的一系列研究。（1）对蝶阀的内部流场进行了数值模拟。通过运用计算流体动力学方法,结合流体运动基本控制方程组,对蝶阀的内部流动情况进行了模拟分析,得出了蝶阀在九种不同开度下的压力云图和速度云图,对每一种开度下的流动情况进行了讨论和总结,概述了蝶阀的流动规律。通过对压力和速度云图中的数据的提取,运用经验公式计算得到了蝶阀的流量系数和流阻系数,得出蝶阀可以有效实现调节功能的是在开度为30°-80°,其余开度下调节能力较弱。对蝶阀进行了流量测试实验,对仿真结果进行了验证。通过实验得出了蝶阀的前后实际压差,以及蝶阀出口处的水流平均速度,对数据进行拟合得到了蝶阀的流量特性曲线和流阻特性曲线。（2）对蝶阀的密封结构进行了研究。阐述了蝶阀实现密封的原理以及对蝶阀的密封性能研究的必要性,对蝶阀的主要密封部件密封环展开了分析,选择司泰莱硬质合金作为密封环的材料,对密封环目前主流的两种安装方式进行了比较与分析,安装在阀板上的密封环相比较安装在阀体上更加方便,易于拆卸和更换,流通能力也较好。对蝶阀的密封比压进行了计算,得到了蝶阀的必需密封比压和许用密封比压,建立了蝶阀的密封性能评价模型。对蝶阀的力学性能进行了研究,推导和计算了蝶阀的密封力矩,为后续蝶阀的密封结构的有限元仿真提供了基础。（3）对蝶阀密封结构进行了有限元仿真和优化。建立了蝶阀的密封结构模型,概述了蝶阀内部实现密封功能的几个主要零件的接触行为和特点,研究的重点在于蝶阀上的密封环,之后对蝶阀密封结构进行了有限元仿真,得到了密封环上的接触应力、摩擦应力以及最大变形量,得出了目前蝶阀在密封性能上主要存在的问题,一是密封环和阀座接触不充分,二是当流动作用力较小时,蝶阀的实际密封比压低于必需密封比压,产生泄露。对蝶阀上的密封环进行了优化,主要优化密封环的直径和厚度。运用响应曲面的方法对密封环进行了优化,将优化后的密封环进行重新建模和装配,再按照之前的条件进行有限元分析,得出结果和优化前进行对比。经过对比,发现蝶阀的最大、最小密封比压都有所降低,摩擦应力以及最大变形量也降低了,满足了蝶阀的密封要求,而蝶阀的体积也有所减小,这对于密封环的量产来说意义重大,大大的降低了生产成本。
张猛[2]（2021）在《钴基合金激光熔覆工艺参数优化及其性能研究》文中研究表明针对糖厂阀门所面临的复杂工况,需在糖浆混合介质中保证阀门仍具有长久的生命周期。因此必须对硬质密封偏心半球阀密封面进行表面改性,制备具备高硬度差、抗腐蚀磨损以及不易脱落的表面涂层。激光熔覆作为再制造零件修复和强化的重要技术手段,在高端高参数阀门密封面修复与强化领域具有长久发展前景。本文对阀门密封面采用激光熔覆技术进行表面改性,分别从两方面探索和优化激光熔覆工艺,控制熔覆层形状特征和控制熔覆层质量特征。实验基材为ZG310-570平板,设备为大功率光纤耦合半导体激光器,试验设计方法为响应曲面法。试验数据用以建立单道和搭接熔覆形貌特征的数学模型,模型可靠性的评价指标是F-检验,并用满意度函数实现多目标优化求解。对数学模型的分析可有效定量控制熔覆层形貌特征。同时利用检测仪器对熔覆层的组织性能进行测试分析,例如组织生长规律、元素成分、耐腐蚀性等,从内在原理和外在性能两方面共同对比印证各试样的优劣。以这种实际性能表现总结其内在规律并解释其缘由,可以对熔覆层质量特征进行准确的优化。本文得出的试验结果:熔覆形貌特征与质量和熔覆工艺有紧密关系;单道熔覆模型误差率低于10%,多道熔覆模型预测率大于80%。当激光功率1600W、扫描速度6mm/s、送粉速率17.5g/min、搭接率40%时熔覆效果最佳。熔覆层表面宏观形貌良好,无裂纹、凹坑;截面几何特征满足理想尺寸达到工程需求。钴基合金熔覆层组织致密,物相组成和元素分布规律符合其表现性能。钴基熔覆层相对于基材性能提升:硬度提高2.9倍、耐磨性提高5.8倍、耐腐蚀性极大提高。
查涵清[3]（2021）在《特大口径全焊接球阀的流动特性和密封性能分析》文中研究表明全焊接球阀由于结构简单、可埋地、使用时间长等特性而在城市供暖、天然气运输等长输管线中被广泛使用。考虑到建一条大口径管线比多条并行小口径管线更为经济,国家重大管道工程建设对公称直径为1400mm及以上的特大口径全焊接球阀的需求量日益增加。良好的密封性能才能保障球阀安全使用,全焊接球阀的密封性能由阀座密封圈和球芯接触面上的密封比压决定。若密封比压过大,超过密封材料的许用比压,可能会将密封圈压溃,进而导致密封失效;若密封比压小于密封必需比压,则球阀直接泄漏。目前,关于球阀密封性能的研究都是将介质压力作为静载荷,分析在全开工况下球体和阀座密封面的密封比压分布情况。但球阀启闭过程中,内部流场流动复杂,会出现旋涡、水击等现象,作用在密封圈上的流体介质压力不断变化,仅通过静态分析,无法得到阀门启闭过程中密封比压的大小和变化规律,不能准确判断球阀在启闭过程中的密封性能。本课题以DN1400 PN2.5特大口径全焊接球阀作为研究对象,通过数值模拟的方法分析球阀在不同开度下的内部流场流动特性和密封比压分布情况;针对阀座密封面密封比压分布情况分析球阀启闭全过程的密封性能,并据此对阀座密封圈进行结构改进。具体研究内容如下:（1）球阀流动特性分析使用Fluent软件模拟球阀在不同开度下的内部流动特性,得到流场内的速度分布云图和压力分布云图,计算球阀在不同开度下的流量系数及流阻系数。结果表明:球阀在开启过程中的高速流动区域主要集中在阀芯进出口,在阀芯内部和阀门后端都会形成旋涡,并且旋涡大小随着阀门开度增大而减小;球阀在小开度下,流阻系数很大,流量系数很小,在球阀开度达到45°之前,流量系数增长较为缓慢但是流阻系数会急剧减小;当开度达到45°之后,流量系数快速增大,当球阀全开时达到最大值;而流阻系数下降趋势变缓,在全开时达到最小值。（2）球阀密封性能研究采用流固耦合方法,分析阀座密封圈与球体接触表面的操作密封比压随球阀开度变化的规律。分析结果表明:球阀启闭过程中,不同开度下的最大密封比压主要集中在接触面的交界处;最大密封比压形成在75°开度附近;在小开度和全开角度下的密封比压过小不能满足密封性能要求,对球阀的密封结构提出改进。（3）球阀密封结构改进通过分析密封比压过小的原因,提出双斜面与球芯接触密封结构,并重新计算密封比压。分析结果表明:改进后的密封比压有所提高,进口端密封圈最小密封比压由1.635MPa提高到3.529MPa,在密封必需比压和许用比压范围内。并通过试验设备进行压力密封试验,试验结果表明重新设计的球阀密封结构满足密封要求。
彭川桃[4]（2021）在《超高真空阀门金属密封环的性能分析与结构优化》文中提出金属密封环作为超高真空阀门中的关键密封零件,其性能将直接影响超高真空系统设备的健康运行与工作效率。随着半导体芯片、特种冶炼、真空镀膜等行业的蓬勃发展,超高真空阀门的应用大幅拓宽,其中的金属密封环也面临着更高性能的需求与挑战。因此,通过性能分析与结构优化提升超高真空阀门中金属密封环的综合性能显得尤为重要。本课题以某型号DN40全金属超高真空角阀的金属密封环为研究对象,基于金属密封环的结构受力与密封机理定性的分析了密封过程的基本规律,以结果为导向梳理了影响金属密封环密封性能的主要控制参数,并围绕其有限元仿真模型的建立、参数对密封性能的影响规律、密封结构的多目标优化设计和角阀的真空测量与检漏试验等方面展开深入研究。通过对实际密封结构的简化建立了金属密封环的2D有限元分析模型,经接触非线性处理后,分析了金属密封环在不同状态下的应力分布;并基于最大等效应力和最大接触应力两项评价指标研究了温度、介质压差与工作载荷等外部因素以及弧面半径r、平面高度h、平面宽度g、斜面角θ、半顶角α等结构参数对金属密封环密封性能的影响规律;又通过控制加载与卸载仿真了金属密封环的压缩回弹特性,同时以密封环直径D作为控制参数研究并给出了不同尺寸金属密封环的性能预测方程。根据各项参数与金属密封环密封性能的关系曲线,结合最大等效应力极小、最大接触应力极大的优化目标筛选出本课题的优化参数并建立多目标优化问题;同时基于响应面方法和Box-Behnken试验设计原理,通过对3因素3水平试验的合理采样,建立了金属密封环结构参数与评价目标之间的二阶响应面模型,然后评估了响应面模型的拟合性与替代性;又通过多目标遗传算法NSGA-II在基于MATLAB的Plat EMO平台完成了对金属密封环多目标优化问题的求解,并依据工程实际选择了最终优化方案。最后,通过有限元仿真对比了金属密封环优化前后的应力水平,结合超高真空角阀的真空测量和真空检漏试验,检验了角阀的技术指标,对比发现试验结果与有限元仿真结论相吻合,验证了金属密封环优化方案的合理性与正确性。
赵彦文,闫华,张培磊[5]（2021）在《安全阀密封面涂层技术研究现状及展望》文中认为密封面涂层可提高安全阀特定工作面服役性能及其整体寿命。分析了安全阀密封面工作条件,综述了密封面堆焊、氧乙炔喷焊、双层辉光渗金属、热喷涂及激光熔覆的现状,并对安全阀密封面涂层技术的发展进行了展望。
杨鼎瑞[6]（2021）在《硬密封固定球球阀密封性能研究及结构优化》文中提出伴随着全球工业化的持续发展,阀门的需求与使用量不断增加。球阀凭借操作简单、启闭迅速、流阻小以及密封性高等优点,广泛应用于石油、煤化工等行业,因此球阀的密封性能是保障生产安全的重要因素。硬密封固定球球阀的运行工况普遍存在高温、高压及磨损等特点。若发生泄漏,极易造成财产损失和人员伤亡。这也对密封性能提出了更高的要求。目前国内高性能、大尺寸硬密封固定球球阀处于研发阶段,主要依赖于进口。所以提高它的密封性能成为重要研究方向。以温州某企业球阀研发项目中的NPS16 Class600型硬密封球阀为研究对象。阀门强度是安全运行的基础,所以需要根据阀门设计准则确定整体结构及尺寸,计算密封面上设计比压和密封必须比压。利用建模软件SolidWorks建立球阀模型,运用有限元软件ANSYS Workbench对阀体、密封副及球阀整体在压力和密封测试及正常工况下的强度和密封情况进行分析。对多种工况下密封副启、闭过程的接触应力变化趋势进行研究。分析结构尺寸和制造工艺对密封性能的影响,在满足密封要求的前提进行结构优化。最后对设计球阀生产样机,进行压力和密封试验,与模拟结果对比,确定球阀安全运行可靠度。通过仿真模拟及实验测试相结合的方法,对所研究球阀的强度和密封性能进行验证。仿真分析表明阀体、阀盖满足各设计工况强度要求,但密封副在高温工况存在泄露风险。启、闭过程密封面的接触应力满足使用要求,且启、闭两过程接触应力变化趋势相反。研究表明,制造工艺对密封性能提升有显着作用。密封面粗糙度越小,密封性能越好;喷涂镀层对密封性能有显着提升,本结构球阀镀层厚度为0.22mm时密封效果最佳。对球体直径和阀座径向厚度、轴向长度等共10个结构参量进行分析,运用响应面优化法和多目标遗传算法对阀座尺寸参量进行结构优化。结果表明增加阀座径向厚度和减小阀座轴向长度有利于提升密封性;优化后阀座质量减少1.89%,变形量减少23.07%,密封面开口度减少71.34%,优化后密封性能显着提升。最后,对设计球阀样机进行壳体试验和密封试验,结果表明球阀强度和密封性均符合相关标准要求。
杨承帅[7]（2021）在《机械式疏水阀蒸汽冷凝和多物理场耦合及排量试验研究》文中研究表明机械式疏水阀作为应用于蒸汽管线中重要的原件,主要功能为排出蒸汽管网中的凝结水,阻止蒸汽随水排出,其次可以在设备运行初期加快系统的预热时间,增加热车的启动速度,故该类阀门在生产中承担重大责任。而目前对于疏水阀的研究资料有限,研究方法相对陈旧,所以对疏水阀的细致研究,对国民生产、经济发展具有重要意义。针对疏水阀在工业生产中涉及到的蒸汽冷凝、物理场分布、排量性能等问题,以GC1型机械式疏水阀为研究对象,加装管道构成管道阀门系统,运用数值模拟与试验相结合的方法,具体进行了如下研究:（1）结合疏水阀实际工况,运用计算流体力学软件FLUENT对疏水阀蒸汽冷凝过程进行数值计算,探究了蒸汽流动速度、壁面过冷度等因素对阀前发生的滴状冷凝和膜状冷凝过程中的传热、冷凝液体积分数、液膜厚度等的影响。（2）介绍了滴状冷凝过程和膜状冷凝过程的传热计算公式,结合疏水阀阻汽、排水两种工况下的边界条件,运用多物理场耦合的方法对疏水阀关键性部件在服役过程中的温度场、应力场、流场等分布进行研究。（3）对疏水阀的关键性部件进行轻量化研究,在保证降低应力的同时减小体积,节约成本。运用ANSYS Workbench软件中的Design Exploration模块对关键性部件选取的大量参数进行关于优化目标的敏感性分析,并应用CCD方法生成学习样本,运用BP神经网络优化方法结合样本集构建神经网络拓扑图进行样本集的学习,运用MATLAB软件进行数值模拟,拟合出输入变量和输出变量的函数关系,得出最优参数,将优化后的参数代入有限元分析过程重新计算,得出优化结果。（4）测量疏水阀实际排量,根据国家标准《GBT 12251-2005蒸汽疏水阀试验方法》搭建试验台,对该型疏水阀进行排量试验,对所得的试验数据进行数值模拟分析,明确试验过程中阀内流体域物理场分布。对关键性部件进行受力分析,得出影响排量的关键因素,进而分析出试验数据产生的原因和结果,并提出可能出现的问题,对机械式疏水阀的设计与应用具有重大参考意义。
周小芳[8]（2020）在《高压差陶瓷球阀关键技术及结构参数优化》文中研究指明陶瓷球阀具有耐高温、耐高压、抗腐蚀等优越性能,被广泛用于煤化工黑水处理的工况中。陶瓷球阀常常面临泄漏和高噪声问题,泄漏和高噪声问题不仅会造成严重的安全隐患还会造成财产损失。因此,提高陶瓷球阀的密封性和降低阀门噪声问题的研究显得更加的迫在眉睫。首先,为了提高陶瓷球阀的密封性能,从两个方面入手。一是对陶瓷球阀中间阀体密封处进行改进,增加上平台结构并延长阀杆,加大了用于控制输出轴的阀门执行机构与流道之间的距离,避免执行机构受流道内高温介质的影响。二是对陶瓷球阀的球体和阀座密封面结构进行了改进,使用先进的加工工艺提高陶瓷球体的精度,由锥面密封改为球面密封。建立了陶瓷球阀密封模型,并对密封面的密封比压进行仿真计算,发现陶瓷球阀密封副处有泄漏点,针对存在泄漏点问题,对密封副结构进行结构优化,提高陶瓷球阀的密封性。然后,为了分析球阀产生噪声的原因,使用SolidWorks抽取流道模型,并使用Fluent对陶瓷球阀进行了在高压差黑水处理工况下的流体仿真,得到了陶瓷球阀在20°-90°五个开度下内部流场的速度场和压力场云图。对陶瓷球体及球阀、管道整体进行振动及噪声分析,陶瓷球阀长时间使用没有遭到破坏,可以得出此陶瓷球阀没有发生共振现象,陶瓷球阀产生高噪声的主要原因是发生了闪蒸现象。在阀门出口1m处随机设置8个监测点,使用Fluent计算了阀门在开度90°时黑水处理工况下监测点的噪声值,噪声值都大于100dB,严重危害工作人员的身体健康,于是对陶瓷球阀的阀座结构改进和增设陶瓷节流孔板,经计算监测点噪声值至少降低了16.1%。最后,对球阀常用的氧化锆陶瓷材料、F304不锈钢材料和喷涂WC的F304不锈钢材料进行了盐雾腐蚀实验、硬度测试和磨损实验,可得到氧化锆陶瓷材料耐腐蚀性最好,硬度值最大且耐磨性最高。对陶瓷球体进行了粗糙度和圆度的测量,可得粗糙度和圆度值分别≤0.2μm和≤1μm,其值小于国标中规定的2倍和30倍,陶瓷球体拥有高的精度。对样品球阀进行了气压密封实验和液压密封实验,实验结果表明球阀密封性能良好,可以达到国标泄漏等级的AA级,美标泄漏等级的Ⅵ级。
曹旭祥[9]（2020）在《热采井口装置蠕变失效分析及实验研究》文中研究指明随着我国对石油资源开发利用的力度不断加大,容易开采的轻质原油储量逐渐减少,加大稠油开采量成为主要趋势。目前我国开采稠油的主要方式为蒸汽吞吐和蒸汽驱两种方式,主要的开采原理是将高温高压水蒸气注入稠油油层,使油层温度上升、黏度下降,然后开采。热采井口装置是稠油开采过程中所用的主要设备,由于其在高温高压下工作,现场工作过程中极易出现强度失效、腐蚀失效、疲劳失效及蠕变失效等。目前国内外对于热采井口装置的失效分析,主要集中在疲劳、腐蚀、强度失效等方面,对于其蠕变失效的研究鲜见报道。由于缺少热采井口装置蠕变失效研究的理论基础,在油田现场,现场工作人员只能根据使用经验制定了服役寿命评估标准,但这些标准规定的服役寿命相对保守,造成了材料的严重浪费。蠕变失效是高温高压下工作设备的主要的失效方式之一,因此对于热采井口装置的蠕变失效是必须要考虑的。基于此,本文通过试验和有限元模拟相结合的方法对热采井口装置进行了蠕变失效分析,最终获得现场工况下各主要承压件的蠕变失效时间,为热采井口装置的现场使用提供了科学的理论指导。论文主要完成以下工作:（1）对热采井口装置进行了强度分析,得到现场工况下热采井口装置的最大应力为175MPa,说明装置满足强度要求,热应力的影响较小,单侧注气导致整体向非注气侧倾斜,最大变形为11mm。（2）进行了热采井口装置材料30CrMo的蠕变性能研究,通过常温和高温下的拉伸试验得到,在390℃下,30CrMo的屈服强度和抗拉强度分别下降18.6%和10%;延伸率增加6%,断面收缩率增加11%;弹性模量减小14.4%。通过蠕变试验得到了材料30CrMo的Norton Bailey蠕变模型参数和复合时间强化模型参数,经过实验验证,误差为14.1%。（3）对材料30CrMo的蠕变微观机理进行研究,得到在蠕变过程中,30CrMo基体中析出碳化物的颗粒增大、数目增多,导致其强度下降;高应力区的蠕变机理为位错Orowan绕越机制,低应力区为位错热攀移机制。（4）进行了现场工况下热采井口装置的蠕变失效分析,恒温恒载工况下,主通径阀门使用153天后失效,侧翼注气阀门使用316天后失效。断续加载工况下,主通径阀门使用14个周期后失效,侧翼注气阀门使用19个周期后失效。（5）进行了典型缺陷对热采井口装置的蠕变失效规律影响研究,分别研究了密封槽及内壁出现典型缺陷时对热采井口装置的蠕变失效规律的影响。在蠕变过程中缺陷的尺寸会逐渐增大,当大于临界值时热采井口装置失效;临界值得大小为:密封槽处腐蚀凹坑直径为2.5mm深度为1mm,密封槽处发现裂纹即失效;内壁腐蚀凹坑无影响,内壁裂纹长度为6mm,深度为1mm。（6）对热采井口装置螺栓进行了应力松弛失效分析,通过常温和390℃下的拉伸试验得到,390℃下螺栓材料42CrMo的屈服强度和抗拉强度分别下降20.3%和14.6%;延伸率增加9.5%,断面收缩率增加8%;弹性模量减小15.7%;通过短时蠕变试验及应力松弛试验得到,在现场工况下由于蠕变作用1200h后螺栓预紧应力下降了 52%;最后得出螺栓在使用26天后就会由于应力松弛而失效。
张云杰[10]（2020）在《硬密封球阀密封性能分析及优化》文中进行了进一步梳理球阀主要用于管道系统中来分配、切断和改变介质流向。近年来,由于球阀的结构比较简单、密封性能好,在公称尺寸一样时,通过与其它阀门对比球阀所占据的体积小、质量轻、材料的损耗最小以及低扭矩、大流量的特点而被迅速发展。在阀门性能指标中密封性能尤其重要。对于固定硬密封球阀,其密封原理是球体的表面与阀座形成密封表面,从而使管道中的介质不能通过密封表面的密封状态。密封表面的密封效果取决于密封表面的质量、密封表面的宽度、密封表面的内外压力差、密封表面的比压、密封表面的材料、流体介质的性质、封表面上是否存在油脂等影响。在实际工况下球阀正常工作时,由于介质流体的压力和温度变化的影响,可能会发生不同程度的变形。如果变形的位置出现在密封表面,并且变形破坏了密封的必要条件,则密封将失效。对于硬密封球阀在使用过程中的泄漏和失效问题,本课题以优化硬密封球阀密封性能为主线,选取影响密封性能的因素以优化球阀主密封结构密封间隙值为目标。所以,本课题主要做了以下工作:1.介绍硬密封球阀的研究背景及意义,详细阐述了硬密封球阀的发展趋势和国内外研究现状,概述了密封原理、接触问题及有限元分析、密封泄漏模型的研究。最后论述了本课题的主要工作内容。2.通过对硬密封固定球阀阀座进行受力分析计算密封表面所受密封力,进一步推算出密封所需必需比压、理想粗糙和光滑密封表面的密封比压。3.以KCM某O型硬密封固定球阀进口端为研究对象,根据其原始参数建立主密封结构三维模型,通过接触问题非线性算法与ANSYS Workbench软件相结合对硬密封球阀主密封结构进行静力学仿真。分析硬密封球阀阀体及阀座的受力变形情况,判断是否存在泄漏的风险。4.选取压力角、密封宽度以及DMP/DJH影响硬密封球阀密封性能的三个因素,采用均匀试验设计对影响硬密封球阀密封性能因素进行权重敏感分析,提出均匀试验设计和Biharmonic样条插值两种优化硬密封球阀密封性能的方案,分别建立模型并加载分析,以优化硬密封球阀主密封结构密封面间隙值为目标,并从中对比进行数值模拟验证,选出较优的一种方案。
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 蝶阀的历史与发展概述 |
| 1.2.1 蝶阀的发展与结构简介 |
| 1.2.2 国外研究现状概述 |
| 1.2.3 国内研究现状概述 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 蝶阀流场与流阻特性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 流动控制方程组 |
| 2.2.1 质量守恒方程 |
| 2.2.2 动量守恒方程 |
| 2.2.3 能量守恒方程 |
| 2.2.4 标准k-ε两方程 |
| 2.3 蝶阀的内部流场模拟分析 |
| 2.3.1 流场分析过程 |
| 2.3.2 创建计算区域 |
| 2.3.3 网格模型 |
| 2.3.4 网格敏感性分析 |
| 2.3.5 参数设置 |
| 2.3.6 蝶阀数值模拟分析结果 |
| 2.4 蝶阀性能测试实验 |
| 2.4.1 实验装置 |
| 2.4.2 实验结果 |
| 2.5 蝶阀的流动特性参数 |
| 2.5.1 流量系数 |
| 2.5.2 流阻系数 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 蝶阀的密封结构原理及力学分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 蝶阀的密封机理 |
| 3.3 蝶阀的密封比压 |
| 3.3.1 必需密封比压 |
| 3.3.2 许用密封比压 |
| 3.3.3 验算平均密封比压 |
| 3.3.4 密封判定方法 |
| 3.4 蝶阀的密封力矩 |
| 3.4.1 轴承摩擦力矩 |
| 3.4.2 填料摩擦力矩 |
| 3.4.3 静水力矩 |
| 3.4.4 动水力矩 |
| 3.4.5 密封面摩擦力矩 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 密封结构有限元仿真及优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 接触问题 |
| 4.3 主密封结构的仿真 |
| 4.3.1 有限元模型 |
| 4.3.2 材料参数 |
| 4.3.3 网格划分 |
| 4.3.4 边界条件 |
| 4.3.5 有限元分析结果 |
| 4.4 仿真结果分析 |
| 4.5 密封环结构优化 |
| 4.5.1 优化思路 |
| 4.5.2 响应曲面优化 |
| 4.5.3 优化结果 |
| 4.5.4 性能对比 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 主要结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 课题来源及背景 |
| 1.2 阀门密封面修复与强化研究进展 |
| 1.3 激光熔覆工艺参数优化方法 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2.试验条件与研究方法 |
| 2.1 试验条件 |
| 2.2 试验设计方法 |
| 2.3 熔覆层形貌表征 |
| 2.4 熔覆层性能检测方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 3.激光熔覆单道熔覆层工艺优化 |
| 3.1 Box-Behnken单道熔覆试验数据处理 |
| 3.2 单道熔覆层表面形貌分析 |
| 3.3 工艺参数对单道熔覆层几何特征影响分析 |
| 3.4 单道熔覆层几何特征模型预测误差检验 |
| 3.5 单道激光熔覆工艺优化 |
| 3.6 本章小结 |
| 4.激光熔覆搭接熔覆层工艺优化 |
| 4.1 中心复合设计多道激光熔覆试验数据处理 |
| 4.2 多道熔覆层表面形貌分析 |
| 4.3 工艺参数对多道熔覆层几何形貌影响分析 |
| 4.4 多道激光熔覆工艺参数优化 |
| 4.5 本章小结 |
| 5.钴基合金熔覆层组织及性能分析 |
| 5.1 熔覆层截面显微组织分析 |
| 5.2 钴基熔覆层显微硬度分析 |
| 5.3 熔覆层表面性能分析 |
| 5.4 实验结果与应用 |
| 5.5 本章小结 |
| 6.结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录:攻读硕士学位期间获得的学术成果 |
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 长输管线用特大口径全焊接球阀发展现状 |
| 1.2.2 球阀流动特性的研究现状 |
| 1.2.3 球阀密封性能的研究现状 |
| 1.3 课题研究内容和技术路线 |
| 2 特大口径全焊接球阀的流动特性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 流场计算数学模型 |
| 2.2.1 质量守恒方程 |
| 2.2.2 动量守恒方程 |
| 2.2.3 能量守恒方程 |
| 2.2.4 湍流方程模型 |
| 2.3 特大口径全焊接球阀的流动特性数值模拟 |
| 2.3.1 计算流体力学数值分析求解过程 |
| 2.3.2 流场分析的三维模型建立 |
| 2.3.3 三维模型网格划分 |
| 2.3.4 流场边界条件设置 |
| 2.3.5 求解器参数选择及设置 |
| 2.4 特大口径全焊接球阀的流场流动特性分析 |
| 2.4.1 不同开度下流动特性分析 |
| 2.4.2 流量系数和流阻系数计算 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 特大口径全焊接球阀的密封性能分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 全焊接球阀的密封机理及密封结构 |
| 3.3 球阀密封圈密封比压的数值模拟 |
| 3.3.1 有限元三维模型建立及材料参数 |
| 3.3.2 摩擦接触条件设置 |
| 3.3.3 网格模型划分 |
| 3.3.4 约束条件和载荷设置 |
| 3.4 不同开度下的应力计算 |
| 3.4.1 阀座密封圈应力与变形计算 |
| 3.4.2 密封比压计算 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 特大口径全焊接球阀的密封结构改进 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 密封宽度对密封性能的影响 |
| 4.3 改进后的密封比压计算 |
| 4.3.1 改进后的密封结构 |
| 4.3.2 密封比压计算 |
| 4.3.3 改进结果分析 |
| 4.4 球阀密封性能试验 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 主要内容总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间研究成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 真空阀门金属密封研究现状 |
| 1.2.2 金属密封元件性能研究现状 |
| 1.2.3 金属密封结构优化研究现状 |
| 1.3 本课题研究内容 |
| 1.4 主要技术路线 |
| 2.金属密封环密封理论分析 |
| 2.1 密封环在角阀中的应用 |
| 2.1.1 全金属角阀结构分析 |
| 2.1.2 金属密封环受力分析 |
| 2.2 金属密封环密封机理分析 |
| 2.2.1 密封过程的微观分析 |
| 2.2.2 密封性能的影响因素 |
| 2.3 金属密封环的主要控制参数 |
| 2.3.1 结构参数 |
| 2.3.2 工况参数 |
| 2.3.3 力学参数 |
| 2.4 本章小结 |
| 3.金属密封环的有限元模型 |
| 3.1 有限元概述 |
| 3.1.1 有限元方法 |
| 3.1.2 有限元工具 |
| 3.2 密封结构的有限元模型 |
| 3.2.1 结构简化 |
| 3.2.2 材料模型 |
| 3.2.3 结构非线性 |
| 3.2.4 接触对的设置 |
| 3.2.5 划分有限元网格 |
| 3.2.6 边界条件与载荷 |
| 3.3 金属密封环的性能表征 |
| 3.4 本章小结 |
| 4.金属密封环的密封性能分析 |
| 4.1 不同状态下的应力分析 |
| 4.1.1 常温关闭状态 |
| 4.1.2 高温工作状态 |
| 4.2 工况参数对密封性能的影响 |
| 4.2.1 温度的影响 |
| 4.2.2 介质压差的影响 |
| 4.3 力学参数对密封性能的影响 |
| 4.3.1 工作载荷的影响 |
| 4.3.2 压缩回弹的影响 |
| 4.4 结构参数对密封性能的影响 |
| 4.4.1 弧面半径对密封性能的影响 |
| 4.4.2 平面高度对密封性能的影响 |
| 4.4.3 平面宽度对密封性能的影响 |
| 4.4.4 斜面角对密封性能的影响 |
| 4.4.5 半顶角对密封性能的影响 |
| 4.5 不同尺寸密封环的性能预测 |
| 4.6 本章小结 |
| 5.金属密封环结构的多目标优化 |
| 5.1 多目标优化概述 |
| 5.2 优化问题建立 |
| 5.2.1 目标函数 |
| 5.2.2 优化参数 |
| 5.2.3 约束条件 |
| 5.3 响应模型建立与评估 |
| 5.3.1 响应面方法概述 |
| 5.3.2 试验设计 |
| 5.3.3 模型的建立与评估 |
| 5.4 多目标优化求解 |
| 5.4.1 优化算法概述 |
| 5.4.2 优化过程与结果 |
| 5.5 优化结果验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 超高真空角阀的试验分析 |
| 6.1 真空度测量试验 |
| 6.1.1 试验方法 |
| 6.1.2 试验流程 |
| 6.1.3 试验结果分析 |
| 6.2 真空检漏试验 |
| 6.2.1 试验方法 |
| 6.2.2 试验流程 |
| 6.2.3 试验结果分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者在读期间发表的论文 |
| 致谢 |
| 0前言 |
| 1 安全阀密封面工况条件 |
| 2 安全阀密封面涂层技术现状 |
| 2.1 堆焊 |
| 2.2 氧乙炔焰喷焊 |
| 2.3 双层辉光离子渗金属 |
| 2.4 热喷涂 |
| 2.5 激光熔覆 |
| 3 展望 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 球阀研究现状 |
| 1.2.2 结构优化发展现状 |
| 1.2.3 接触问题与CAE分析现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 球阀结构设计及密封计算 |
| 2.1 结构强度设计 |
| 2.1.1 阀体 |
| 2.1.2 阀座 |
| 2.1.3 球体 |
| 2.1.4 阀杆 |
| 2.2 密封校核计算 |
| 2.2.1 密封面密封力计算 |
| 2.2.2 密封必须比压计算 |
| 2.2.3 许用比压值确定 |
| 2.2.4 设计比压计算 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 仿真验算 |
| 3.1 有限元建模 |
| 3.1.1 模型建立 |
| 3.1.2 热-结构耦合 |
| 3.1.3 接触分析 |
| 3.2 测试工况仿真分析 |
| 3.2.1 壳体试验 |
| 3.2.2 密封性能试验 |
| 3.3 正常操作工况仿真分析 |
| 3.3.1 阀体性能分析 |
| 3.3.2 密封副性能分析 |
| 3.3.3 球阀装配体性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 启闭性能分析 |
| 4.1 有限元建模 |
| 4.1.1 模型建立 |
| 4.1.2 约束条件 |
| 4.2 无介质环境启闭性能分析 |
| 4.3 常温介质环境启闭性能分析 |
| 4.4 高温介质环境启闭性能分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 密封性研究及结构优化 |
| 5.1 密封副尺寸对密封性影响 |
| 5.1.1 模型的参数化设计 |
| 5.1.2 球体尺寸 |
| 5.1.3 阀座尺寸 |
| 5.2 制造工艺对密封性影响 |
| 5.2.1 密封面粗糙度 |
| 5.2.2 镀层厚度 |
| 5.3 密封副结构优化 |
| 5.3.1 结构优化 |
| 5.3.2 优化结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 球阀试验 |
| 6.1 试验装置 |
| 6.2 壳体试验 |
| 6.3 密封试验 |
| 6.3.1 低压密封试验 |
| 6.3.2 高压密封试验 |
| 6.3.3 密封试验结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 1 总结 |
| 2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读硕士学位期间所发表的学术论文 |
| 附录 B 阀座优化设计点与结果 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 疏水阀简介 |
| 1.1.3 课题研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 水蒸汽冷凝过程数值模拟研究现状 |
| 1.2.2 多物理场耦合分析研究现状 |
| 1.2.3 BP神经网络优化方法研究现状 |
| 1.2.4 蒸汽疏水阀的研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 疏水阀蒸汽冷凝过程数值模拟研究 |
| 2.1 蒸汽冷凝过程简介 |
| 2.2 数值计算工况条件 |
| 2.3 控制方程 |
| 2.4 网格模型 |
| 2.5 求解方法与网格无关性验证 |
| 2.6 瞬态计算 |
| 2.6.1 壁面温度影响 |
| 2.6.2 流动速度影响 |
| 2.7 稳态计算 |
| 2.7.1 壁面温度影响 |
| 2.7.2 流动速度影响 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 疏水阀多物理场耦合分析 |
| 3.1 控制方程 |
| 3.1.1 流场控制方程 |
| 3.1.2 热-结构耦合控制方程 |
| 3.2 材料物性参数 |
| 3.3 模型与网格划分 |
| 3.3.1 流体域模型及网格划分 |
| 3.3.2 装配体模型及网格划分 |
| 3.4 瞬态蒸汽冷凝温度场 |
| 3.4.1 流动速度影响下温度场分布 |
| 3.4.2 壁面温度影响下温度场分布 |
| 3.5 稳态蒸汽冷凝传热 |
| 3.6 排水工况数值模拟 |
| 3.6.1 传热分析 |
| 3.6.2 多场耦合载荷与约束 |
| 3.6.3 流场模拟结果分析 |
| 3.6.4 温度场耦合结果分析 |
| 3.6.5 耦合应力分析 |
| 3.7 阻汽工况数值模拟 |
| 3.7.1 传热分析与载荷施加 |
| 3.7.2 温度场结果分析 |
| 3.7.3 耦合应力分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 疏水阀结构优化设计 |
| 4.1 优化方法对比 |
| 4.2 BP神经网络优化 |
| 4.2.1 敏感性分析 |
| 4.2.2 BP神经网络样本的选取和变量归一化 |
| 4.2.3 BP神经网络拓扑图的构建 |
| 4.2.4 BP激活函数的选择 |
| 4.2.5 优化结果 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 疏水阀排量试验与数值模拟研究 |
| 5.1 试验 |
| 5.1.1 试验条件 |
| 5.1.2 试验装置 |
| 5.1.3 试验过程 |
| 5.1.4 热凝结水排量计算公式 |
| 5.1.5 试验结果 |
| 5.2 分析 |
| 5.3 低试验压力下的数值模拟验证 |
| 5.3.1 流体域抽取 |
| 5.3.2 流体域网格划分及网格无关性验证 |
| 5.3.3 数值模拟分析 |
| 5.4 高试验压力下理论分析与数值模拟 |
| 5.4.1 理论分析 |
| 5.4.2 边界条件的设置 |
| 5.4.3 数值模拟分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 1 结论 |
| 2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 论文研究内容 |
| 第二章 陶瓷球阀密封结构及性能分析 |
| 2.1 密封原理 |
| 2.2 密封结构的改进 |
| 2.2.1 阀体密封处的改进 |
| 2.2.2 密封副的改进 |
| 2.3 三维建模 |
| 2.4 密封仿真计算 |
| 2.4.1 密封模型建立 |
| 2.4.2 边界条件设置 |
| 2.4.3 网格划分 |
| 2.4.4 仿真结果分析 |
| 2.5 密封模型优化及仿真计算 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 陶瓷球阀内部流场数值模拟 |
| 3.1 流场模型建立 |
| 3.2 网格划分 |
| 3.3 边界条件设置 |
| 3.4 流场特性分析 |
| 3.4.1 速度场分析 |
| 3.4.2 压力场分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 振动及噪声分析 |
| 4.1 振动特性分析 |
| 4.1.1 球体的振动特性分析 |
| 4.1.2 球阀和管道的振动特性分析 |
| 4.2 噪声场的分析 |
| 4.3 节流孔板的设计 |
| 4.4 阀座的改进 |
| 4.5 结构改进后噪声场的分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 实验与分析 |
| 5.1 氧化锆陶瓷材料性能分析实验 |
| 5.1.1 盐雾腐蚀实验 |
| 5.1.2 硬度测试实验 |
| 5.1.3 磨损实验 |
| 5.1.4 实验结果分析 |
| 5.2 粗糙度和圆度测量实验 |
| 5.2.1 粗糙度测量实验 |
| 5.2.2 圆度测量实验 |
| 5.3 阀门密封实验 |
| 5.3.1 气压密封实验 |
| 5.3.2 液压密封实验 |
| 5.3.3 密封实验结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 金属材料的高温蠕变理论介绍 |
| 1.2.1 蠕变概念 |
| 1.2.2 蠕变曲线 |
| 1.2.3 蠕变本构方程式 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 热采井口装置失效的国内外研究现状 |
| 1.3.2 高温设备的蠕变失效研究 |
| 1.4 热采井口装置失效分析当前存在问题 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第二章 热采井口装置强度分析 |
| 2.1 各零部件材料性能参数、边界条件及失效评定准则 |
| 2.1.1 各零部件材料性能参数 |
| 2.1.2 热采井口装置强度分析边界条件 |
| 2.1.3 热采井口装置强度失效评定准则 |
| 2.2 热采井口装置强度分析 |
| 2.2.1 热采井口装置整体强度分析 |
| 2.2.2 热采井口装置主要承压件受热应力的影响分析 |
| 2.2.3 热采井口装置主要承压件的强度分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 热采井口装置材料30CrMo的蠕变试验及性能研究 |
| 3.1 材料30CrMo的拉伸试验 |
| 3.1.1 拉伸试样的制备 |
| 3.1.2 拉伸试验设备 |
| 3.1.3 拉伸试验结果及数据分析 |
| 3.2 材料30CrMo的蠕变试验 |
| 3.2.1 蠕变试验条件 |
| 3.2.2 蠕变试验设备 |
| 3.2.3 蠕变试验结果 |
| 3.2.4 材料30CrMo的蠕变性能研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 热采井口装置材料30CrMo的蠕变机理研究 |
| 4.1 金属材料30CrMo的蠕变机理介绍 |
| 4.2 金属材料30CrMo的扫描电镜(SEM)试验 |
| 4.2.1 扫描电镜试验条件 |
| 4.2.2 材料30CrMo的扫描电镜结果分析 |
| 4.3 材料30CrMo的透射电镜(TEM)试验 |
| 4.3.1 透射电镜试验条件 |
| 4.3.2 材料30CrMo的透射电镜结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 现场工况下热采井口装置的蠕变失效分析 |
| 5.1 蠕变失效失效评定依据 |
| 5.2 恒温恒载工况下热采井口装置蠕变失效分析 |
| 5.2.1 主通径阀门的蠕变失效分析 |
| 5.2.2 侧翼注气阀门的蠕变失效分析 |
| 5.3 断续加载工况下热采井口装置蠕变失效分析 |
| 5.3.1 主通径阀门的蠕变失效分析 |
| 5.3.2 侧翼注气阀门的蠕变失效分析 |
| 5.4 现场工况下热采井口装置的蠕变失效时间确定 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 典型缺陷对热采井口装置的蠕变失效规律影响研究 |
| 6.1 腐蚀缺陷对热采井口装置的蠕变规律影响 |
| 6.1.1 密封槽处的腐蚀缺陷对热采井口装置的蠕变规律影响 |
| 6.1.2 内壁腐蚀缺陷对热采井口装置的蠕变规律影响 |
| 6.2 裂纹缺陷对热采井口装置的蠕变规律影响 |
| 6.2.1 裂纹失效判别依据 |
| 6.2.2 密封槽处的裂纹缺陷对热采井口装置的蠕变规律影响 |
| 6.2.3 内壁裂纹缺陷对热采井口装置的蠕变规律影响 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 热采井口装置螺栓的应力松弛规律研究 |
| 7.1 螺栓材料的拉伸试验 |
| 7.1.1 拉伸试验条件 |
| 7.1.2 螺栓材料42CrMo的拉伸试验结果 |
| 7.1.3 螺栓材料42CrMo的拉伸试验结论 |
| 7.2 螺栓材料42CrMo的蠕变试验 |
| 7.2.1 蠕变试验条件 |
| 7.2.2 螺栓材料42CrMo的蠕变试验结果 |
| 7.2.3 螺栓材料42CrMo的蠕变试验结论 |
| 7.3 螺栓材料的应力松弛试验 |
| 7.3.1 应力松弛试验条件 |
| 7.3.2 螺栓材料42CrMo的应力松弛试验结果 |
| 7.3.3 螺栓材料42CrMo的应力松弛试验结论 |
| 7.3.4 螺栓材料42CrMo的应力松弛方程拟合 |
| 7.4 热采井口装置螺栓应力松弛失效分析 |
| 7.4.1 建模与加载 |
| 7.4.2 热采井口装置螺栓的应力松弛分析结果 |
| 7.5 热采井口装置螺栓应力松弛原因及解决措施 |
| 7.5.1 螺栓的应力松弛原因 |
| 7.5.2 螺栓应力松弛的解决措施 |
| 7.6 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及已发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
| 附件 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状综述 |
| 1.2.1 球阀简介 |
| 1.2.2 简述结构优化设计 |
| 1.2.3 硬密封球阀国内外研究现状 |
| 1.3 硬密封球阀密封研究概述 |
| 1.3.1 密封原理 |
| 1.3.2 接触力学与有限元分析概述 |
| 1.3.3 简述密封泄漏模型 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 球阀结构模型与密封比压计算 |
| 2.1 硬密封球阀结构和工况参数 |
| 2.2 理想光滑阀座密封面密封比压计算 |
| 2.2.1 阀座所受密封力的计算 |
| 2.2.2 计算密封所需的必需比压 |
| 2.2.3 许用比压取值 |
| 2.2.4 计算理想光滑阀座密封面的密封比压 |
| 2.3 粗糙阀座密封面密封比压计算 |
| 2.3.1 粗糙表面接触模型 |
| 2.3.2 理想粗糙表面的密封比压 |
| 2.3.3 实际粗糙表面的密封比压 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 硬密封球阀主密封接触有限元分析 |
| 3.1 硬密封固定球阀密封结构 |
| 3.2 建立模型及材料属性 |
| 3.2.1 接触问题非线性算法 |
| 3.2.2 边界条件设置 |
| 3.2.3 网格无关性验证 |
| 3.3 计算结果分析 |
| 3.3.1 总变形分析 |
| 3.3.2 泄漏分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 硬密封球阀密封面间隙优化 |
| 4.1 均匀试验设计概述 |
| 4.2 均匀试验设计分布理论 |
| 4.3 硬密封球阀密封面间隙优化 |
| 4.3.1 均匀试验设计方案 |
| 4.3.2 回归分析 |
| 4.4 Biharmonic样条插值 |
| 4.4.1 Biharmonic样条插值原理 |
| 4.4.2 基于Biharmonic样条的曲面插值算法实现 |
| 4.4.3 Biharmonic样条插值计算 |
| 4.5 数值试验验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 本文研究工作总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
