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船用截止(zhǐ)閥在(zài)不同(tóng)載荷激勵(lì)下動(dòng)态分析
艦(jiàn)船管路系(xì)統的(de)抗振和抗沖擊(jī)安全性能(néng)是其(qí)生命(mìng)力要素的重要部分(fèn)，閥門(mén)作爲管(guǎn)路系統(tǒng)的重(zhòng)要(yào)組成部分，由(yóu)于其結構(gòu)尺寸大、重心分(fèn)布高很容易受(shòu)到振(zhèn)動(dòng)、沖擊載(zǎi)荷的(de)影響造成(chéng)失效。如果重點(diǎn)部位的閥門(mén)失(shī)效會(huì)造成介質(zhì)的洩露(lù)甚至艦(jiàn)船動(dòng)力的(de)喪失。因此對船用閥(fá)門開展振(zhèn)動與抗沖擊性(xìng)能分(fèn)析研究具(jù)有重要意(yì)義。
根據船(chuán)用閥門的安裝(zhuāng)方式與(yǔ)結構特(tè)點，結合艦船設備振(zhèn)動與抗沖(chòng)擊分析的(de)相關(guān)理論，依據相關(guān)标準中規定的(de)載荷，利用(yòng)ansys軟件，采用數值模拟(nǐ)方法(fǎ)對船用閥門在振動載荷(hé)和沖擊載荷(hé)下的動态響應特(tè)性進行分析，分(fèn)析結果對開展(zhǎn)船用(yòng)閥門的振(zhèn)動和抗沖擊性(xìng)能的(de)研究(jiū)提供(gòng)了參考(kǎo)。
研(yán)究工作如(rú)下：首先以(yǐ)模(mó)态分析(xī)理論爲基(jī)礎(chǔ)，采(cǎi)用有限元分(fèn)析軟件，從自由模态和(hé)約束(shù)模态兩個方面(miàn)對截止閥(fá)的模态振型及(jí)模态頻率(lǜ)進行(háng)分析。模(mó)态陣型圖顯示閥杆和閥(fá)蓋支架(jià)部位(wèi)變形(xíng)較爲明顯(xiǎn),結構剛度(dù)較弱(ruò)。其次(cì)根據标準(zhǔn)确定振動載荷，并結(jié)合截止閥(fá)的振動情況建立振動響(xiǎng)應方(fāng)程。采用(yòng)ansys workbench軟(ruǎn)件根據振動(dòng)載荷情況對截止閥進(jìn)行振(zhèn)動諧響應(yīng)分析(xī)。将截止閥(fá)加速度響應曲(qǔ)線與相位(wèi)角響應(yīng)曲線(xiàn)與理論(lùn)分析結果(guǒ)相對比，确(què)定有(yǒu)限元(yuán)分析結(jié)果(guǒ)的準(zhǔn)确性。并對截止(zhǐ)閥各零部(bù)件的應力、應變響應(yīng)進行分(fèn)析，根據分析(xī)結果确定(dìng)振動響(xiǎng)應(yīng)劇烈(liè)區域并進行優(yōu)化。
優化結果顯(xiǎn)示增大閥蓋支(zhī)架尺寸能夠更(gèng)好的改善截止(zhǐ)閥的(de)振動響應(yīng)，使船用截(jié)止閥(fá)滿足正常工作(zuò)的要求(qiú)。通過分(fèn)析三種(zhǒng)抗沖擊(jī)分析方法的優(yōu)缺點，決定(dìng)采用(yòng)時域模拟法對(duì)船用截(jié)止(zhǐ)閥的(de)抗沖擊性(xìng)能進(jìn)行分析。根據對(duì)沖擊(jī)載荷的(de)要(yào)求，設(shè)計多種沖擊工況(kuàng)，對船用(yòng)截止(zhǐ)閥模(mó)型進(jìn)行沖(chòng)擊計算。研(yán)究截(jié)止閥的沖擊響應規律，分(fèn)析截止閥(fá)在各個方向上的抗(kàng)沖擊能(néng)力(lì)。結果(guǒ)顯示(shì)截止(zhǐ)閥縱(zòng)向抗沖擊能力很薄弱(ruò)。
