DNF型管道封堵器的結(jié)構(gòu)分析及有限元計(jì)算.pdf

1、隨著工業(yè)的發(fā)展，對石油等能源的依賴越來越強(qiáng)，輸油管道是國家能源的大動(dòng)脈之一，其安全運(yùn)營對國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響重大，由于受自然或人為的原因，原油管道在長距離輸油管道工程中事故率也占相當(dāng)比例。在管道工程維修中，管道封堵器將發(fā)揮主要作用，因此它是封堵設(shè)計(jì)中的重大設(shè)計(jì)課題之一。
　　 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，有限元法由于其設(shè)計(jì)周期短，費(fèi)用低，精度高等特點(diǎn)已經(jīng)成為解決復(fù)雜工程問題的常規(guī)手段。有限元技術(shù)在封堵器零部件設(shè)計(jì)中的廣泛應(yīng)用，提高了

2、設(shè)計(jì)的可靠性，優(yōu)化了結(jié)構(gòu)，縮短了設(shè)計(jì)周期，降低了設(shè)計(jì)成本，從而增加了產(chǎn)品在市場上的競爭力。
　　 本文分析了DNF型管道封堵器的工作狀態(tài)，應(yīng)用了材料力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)理論和有限元相結(jié)合的方法分析了管道封堵器的擋板系統(tǒng)和砥柱的受力情況。
　　 本文通過Pro/E建立模型并進(jìn)行裝配及運(yùn)動(dòng)仿真，從直觀上了解封堵器的受力情況。通過運(yùn)動(dòng)仿真，可以找出運(yùn)動(dòng)模型干涉之處，從而在設(shè)計(jì)階段將其排除，節(jié)省了試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)或在實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)問題所造成的巨大

3、損失。在此基礎(chǔ)上結(jié)合有限元知識(shí)對封堵器進(jìn)行深入的分析，采用非線性接觸分析對擋板系統(tǒng)進(jìn)行分析，得出擋板的應(yīng)力分布情況及變化規(guī)律；對砥柱進(jìn)行有限元模擬，找出應(yīng)力集中點(diǎn)，為設(shè)計(jì)開發(fā)及設(shè)備改進(jìn)奠定良好的基礎(chǔ)。運(yùn)用有限元方法對管道封堵器進(jìn)行靜力學(xué)分析，從而使設(shè)計(jì)更加合理化和科學(xué)化；在整個(gè)分析過程中，采用APDL語言編制了各個(gè)問題的ANSYS程序，便于進(jìn)行管道封堵器類似問題的分析處理。通過APDL語言可以方便的進(jìn)行修改，提高了設(shè)計(jì)效率。