基于有限元法的低温球阀密封接触分析开题报告

 2021-08-08 01:08

1. 研究目的与意义

LNG的制造过程是先将气田生产的天然气进行净化处理,经脱水、精制和冷却,然后在-163℃低温下进行压缩,故LNG具有天然气的易燃易爆性。

因此,在设计LNG 用低温阀门时, 除了应遵循一般阀门的设计原则外,还有一些特殊的要求。

材料在低温下的物理、力学性能与常温下相比有较大的差别,比如一般的钢材在低温时随温度的下降,其抗拉强度和硬度增高,塑性和韧性急剧下降,发生由韧到脆的转变,影响材料的强度和使用寿命,甚至出现脆性断裂造成灾难性重大事故。

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2. 国内外研究现状分析

在结构上,国外LNG超低温阀门企业在掌握材料性能及加工手段的基础上,根据LNG性能及应用范围,向更可靠安全的方向不断更新、发展。

从国内所发表的研究成果来看,超低温阀门的试验及数值模拟目前正处于高速发展阶段,新的数值模拟目前正处于高速发展阶段,新的模拟工具与计算方法正在不断推出。

3. 研究的基本内容与计划

本课题拟以某型LNG用超低温球阀为研究对象,研究内容包括如下:

(1) 对LNG用超低温阀门在实际工况下的结构完整性和可运行性进行有限元分析;

(2) 根据LNG输送站的相关技术要求,对所设计的密封结构进行模拟仿真,即根据所设计密封结构的不同类型、形状、大小,直观地描述出在任何边界条件下,任何密封结构中密封件的变形过程,预测失效部位的生成与扩展等情况。

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4. 研究创新点

(1) 采用SOlidWork对密封结构模拟仿真,进行模态分析;

(2)利用有限元分析法在低温条件下,进行密封分析。
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