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文章编号 作者简介 朗霄 男 工程师 从事设备监理工作。 基于 求解器对核级阀门抗震分析技术路线的探讨 朗霄 晏 宇 海军驻沈阳地区舰船配套军事代表室 辽宁 沈阳 沈阳盛世高中压阀门有限公司 辽宁 沈阳 摘要 、 、 。 关键词核工业用阀 抗震 中图分类号 文献标识码 “ “ 级使用载荷 设计内压 9 管道反作用力 9 地震载荷 9 断管载荷 0 地震条件下阀门的力学计算 地震条件下 阀门除了承受正常运行条件下的 各种载荷外 还要承受地震加速度所引起的惯性力。 阀门的承压边界主要包括阀体和阀盖 而支架 和连接盘主要起到支承电动装置的作用。从力学特 性上分析 可以认为阀体、阀盖、支架和连接盘作 为一个整体来承受内压及电动装置产生的载荷。因 此 在建立有限元模型时 将阀体、阀盖、支架和 连接盘作为一个整体进行建模 忽略它们之间的连 接螺栓 但将中法兰螺柱的初始紧固力作为载荷施 加到阀体和阀盖的法兰上。考虑到地震载荷的非对 称性 模型取实际结构的全尺寸进行网格划分。而 内部部件则忽略其刚度 只将其质量叠加到模型中 去。阀门整体的有限元模型如图 8所示 各个法兰 在接触面处合并成一个整体。 图 8阀门整体有限元模型 考虑到电动装置的整体刚性很强 它对阀门的 主要作用是施加惯性载荷 因此在计算中将电动装 置简化为在其质心处的一个集中质量点。图 8同时 给出了分析所采用的坐标系方位 其中 向为垂 直方向、 8 5 作用于阀体主法兰的螺纹孔的侧面 紧 固力方向向上 和阀盖主法兰的螺栓孔的顶端面 紧固力方向向下 。 管道载荷 接管载荷为 0 - 此载荷作用于阀体通径的右端面沿整 个截面均布的拉力载荷 。 自重 即 的加 速度载荷 沿 方向作用于阀体的全部质量上。 地震载荷 此处采用等效静力法进行计算。由图 可知 当结构的固有频率超过 *后 地震所产 生的最大加速度响应都是 0。因此 将 0的 加速度载荷分别沿、 和 A A A B A 图 56 52 *C 的流线 这种流线与 “ “分析的结果一致。介质处于 稳态流动 流线和迹线一致 在欧拉参考系下进行 分析运算结论正确。 图 流道内速度矢量分布 结语 高温高压 形截止阀通过优化设计和定性定 量分析 其产品满足不同的行业要求。在石化和电 力等行业得到了广泛的应用。 参考文献 张鸣远 景思睿 李国君/ 高等工程流体力学 / 西 安 西安交通大学出版社 / 杜兆年/ 阀门专题讲座 / 兰州 兰州理工大学 / 8 杨源泉/ 阀门设计手册 /北京机械工业出版社 / 8 * 上接第 8页 图 地震条件下阀体的 “1应力分布 图中应力标尺单位 - 图 地震条件下阀门的变形 变形放大 倍 图中位移标尺单位,, 由图 图 得知 在地震条件下 连接盘 的最 大应 力 为 -、支 架的 最 大 应 力为 5 - 应力水平较低 主要是由自身及电动装 置在地震条件下的惯性力产生的。阀盖的最大应力 为 8- 发生的位置与设计条件相同 位于主 法兰底端的支承台处 它主要还是由于中法兰螺柱 紧固力和内压造成主法兰受弯曲而形成的 地震惯 性力的影响很小。阀体的最大应力为 * - 发 生的位置与设计条件相同 位于阀体通径内侧的凸 台处 它主要是由于内压造成局部变形不协调而形 成的 地震惯性力的影响很小。 5 结语 通过闸阀的力学计算证明 在设计压力、设备 自重、接管载荷及地震载荷的共同作用下阀门的主 要承压边界部件的应力水平满足相应规范的应力限 值要求 并有一定的安全裕度 能够保证承压边界 结构的完整性。 参考文献 67 0 压水堆核电厂阀门应力分析和抗震分 析 / 67 5 压水堆核电厂阀门抗震鉴定试验 / 8 7 5 通用阀门 碳素钢铸件技术条件 / 0 7 * 通用阀门 碳素钢锻件技术条件 / 5 5 * 钢制压力容器 / 6 7 锅炉锻件 技术条件 / 7 压水堆核电厂核岛机械设备设计规范 / * 5 核电厂抗震设计规范 / * 0 80 VALV 体的的 “1 “1 位位 IGN QQ 紧紧 性 GROUP40444436 李国君君 学出版社出版社 专题讲座专题讲座 阀门设计手册门设计 UP 为为 8- 8- 法兰底端法兰底 紧固固 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载
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