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    閥門的應力集中分析方法

    發布時間:2019-05-10 10:20   

    應力集中是閥門廠家生產閥門設計中一種常見的現象,通過科學的計算,掌握應力集中的數據信息,對于優化閥門產品結構設計有著十分重要的意義。同時,應力集中對于閥門產品的使用壽命也有著較大的影響。

    閥門的應力集中分析方法

    通常情況下,閥門結構的疲勞壽命對應力集中有著很強的敏感性,而以往的計算方法中,大多是在常規靜力學的分析中獲得的結果,這種狀態下的計算結果在閥門產品的疲勞預測中,卻存在著較大的誤差,因此,為了獲得更準確的數據,必須要采用科學的應力集中計算方法,下面就針對這一問題進行分析。

    (一)局部細化法

    局部細化法是進行應力集中分析的常用方法,其在模擬結構應力集中的問題上,準確性較高。局部細化法指的是對整個模擬區域進行劃分,形成多個網格形式,然后再針對其中應力梯度變化較大的單元或者是區域,進行重點加密。在實際的操作中,可以將網格中的某個點為中心,對其周圍的區域進行細化加密,以此實現單元或者區域的加密。

    (二)子模型方法

    在應用局部細化法的應用中會出現一種現象,某些單元的網格區域內的網格密度不夠,但是其他的部位網格密度已經足夠,在這種情況下,對于用戶比較關心的區域,就很難保證應力集中分析結果的準確性,無法到用戶的需求,這里就需要應用子模型技術。

    子模型技術主要是針對已經獲得的區域內的單元進行更加細化的單元分割,從而獲得更精確的數據。子模型技術需要將應力集中區域進行切割,而切割的邊界就是整個模型區域的分割邊界,整體模型的切割邊界能夠為子模型邊界的確定提供依據和參考。

    子模型方法以圣維南原理為根本的理論依據,如果模型的負荷經過切割而分布在不同的區域時,應力的變化在荷載施加部位的邊緣發生變化,而其他區域上的應力不會發生較大的變化。因此,應用子模型技術時應當與應力集中的位置存在一定的距離,才能保證結果的準確性。

    (三)自適應網格劃分

    自適應網格方法主要是針對某些應力變化較為顯著的區域內,根據應力變化引起的變形和波動,對誤差進行估計,從而自動判斷網格的分布密度是否科學,為網格分布提供必要的依據。

    如果判斷結果說明網格密度不夠,則程序將自動將網格密度升級,以此減少誤差。網格在不斷的調整過程中逐漸細化,達到網格分布點與物理解的耦合,便可以通過求解的過程將誤差降到最低,最大限度的保證結果的準確性。

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