高压长输管线固定球阀有限元优化设计_张浩强.pdf

1、高压长输管线固定球阀有限元优化设计讲解了国内外长输管线球阀的发展过程，结合现有技术对大口径高压阀门进行优化设计。该论文聚焦公称通径1500mm、公称压力15MPa的国内最大管线球阀，采用ANSYS有限元分析软件建立橡胶O形圈及其边界的有限元模型，分析相同沟槽、不同截面和压缩率下形状变化和接触压力分布，指出槽宽对接触压力无显著影响，而槽口倒角半径越大则最大接触压力及剪切应力越大但影响较小。在20%压缩率和15MPa工作压力条件下，O形圈的最大接触压力能有效保证密封性能。文中还详细描述了O形圈可能出现裂纹的位置，并探讨了活动套筒阀座的设计，包括O形圈材料选择、密封间隙计算以及沿半径方向的最大变形控

2、制。对于双向密封结构的管道球阀，通过计算平均密封比压得出矩形密封圈具有较小压缩率、均匀接触压力和良好密封效果。此外，针对阀体壁厚进行了等厚压力确定，并通过热结构耦合分析和结构优化设计获得最佳壁厚。同时研究了阀杆与球体连接方式以确保旋转同步性，从而提高阀门整体可靠性。高压长输管线固定球阀有限元优化设计适用于从事高压长输管线球阀研发、制造、维护的相关企业和科研机构，特别是那些致力于提升阀门密封性、强度和可靠性的单位。本研究为工程师和技术人员提供了详细的理论依据和实践指导，有助于他们在设计过程中应用先进的有限元分析方法，优化阀门结构，确保其在极端条件下的安全稳定运行。适用于油气输送领域的专业人员，尤其是关注大型长输管线建设与运营的企业和个人。