利用有限元分析大口徑蝶閥的設計

　　隨著我國工業的發展，不計其數的工業企業在最近幾年里依據自身發展的需求，對大型閥門的設計與制造問題進行了思考。但是調節閥目前可查找的資料可以發現與大口徑蝶閥設計有關的資料少之又少，大口徑蝶閥的設計沒有可供參考的依據。這就使得我們必須對蝶閥作細致精準的計算，以及變形受力的分析，通過計算與分析的結果設計出大口徑蝶閥。分析與計算必須是精準的，因為只有足夠精準的數據才能保證設計出來的大口徑蝶閥的高密封性與高強度，使其質量得到保障。傳統的力學方法對于大口徑蝶閥的設計并不適用，唯有通過有限元來分析與計算才能設計出高質量的蝶閥。

　　有限元方法的原理：

　　這種方法的事實上就是通過2次近似把有無限個自由度彈性連續性理想化為有限個自由度的集合，使數值求解的結構得以簡化。止回閥首次近似我們稱之為單元分割，通過這次分割可以把精確的邊界離散化，成為簡單的邊界，原來的彈性連續性就會被離散之后的單元集合所替代;第二次近似為真實復雜的位移分布被近似地表示在分析結果圖形中，可以直觀的看到分析計算結果。

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

　　1 大口徑蝶閥的結構

　　大口徑蝶閥采用的是三偏心結構，閥體是雙法蘭加環筋式;蝶板為異型板式，蝶板上面合理分布著不同的筋板，大口徑蝶閥的結構相對于普通蝶閥要復雜許多，唯有采用有限元的方法來進行計算才能使得計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算分析

　　有限元計算方法的基礎是結構離散，將原本彈性連續離散成單元集合，大口徑蝶閥的所有計算與分析都是基于此基礎之上而進行的。

　　大口徑蝶閥的設計首先就是要建立閥體簡要結構的有限元模型閘閥。

　　2.1 確定邊界條件

　　生活中我們會發現閥門有時候會發生變形，閥體的變形主要是受到兩個方面的影響，一是閥體自重，二是閥體其他部件的重量，因此在計算時，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，其結構多采用鋼板焊接，因此最需要注意的是蝶閥整體重量對蝶閥閥體的造成的影響，為了安全起見，重力加速度按3g來計算，通過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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