大口徑閘閥的結構設定邊界條件

閥體是大口徑閘閥的主要部件之一，不管是新產品的開發設計，還是老產品的結構改進，都離不開閥體的開發設計與改進。如何開發設計出等強度的閥體、如何改進閥體的結構以減少閥體的應力集中現象，是目前閥門企業函待解決的問題。如果在設計階段就能比較準確的對閥體應力分布有比較清楚的了解，無疑會縮短開發設計過程，所以對閥體的等效應力進行計算分析具有重要的工程實用價值。本論文以大口徑閘閥閥體為主要   對象，利用大型有限元軟件對其進行有限元分析和優化計算。

利用有限元軟件建立大口徑閘閥的實體模型，基于整體結構設定邊界條件，按照實際工況和試驗工況分別施加載荷，對閥體進行了有限元靜力分析計算，主要   閥體等效應力的大小和分布狀況，結論認為大口徑閘閥閥體的應力集中現象明顯，且在實驗壓力下不能滿足使用要求，所以有   改進閥體中腔的形狀，以降低閥體的應力并使應力分布   加均勻。

以有限元分析結果為基礎對閥體進行優化，優化過程中采用一階優化方法，以大等效應力作為目標函數，優化后結果顯示，閥體大等效應力減小了16.7%，滿足閥體的強度要求，且閥體的應力分布   加均勻，減少了疲勞破壞可能發生的機率。討論了閥體布置加強筋對閥體大等效應力的影響，并得出結論在閥體中腔處布置加強筋可以   閥體應力分布，閥體中腔加強筋應盡量遠離中法蘭且不需要布置太多。

論文為設計部門起到了較好的指導作用，可以降低企業成本，產生顯著的經濟效益。