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波纹管机械密封最佳参数匹配与振动特性分析

作　者: 杜珊珊
导　师: 买买提明·艾尼
学　校: 新疆大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: S型波纹管膜片有限元法最小二乘法刚度约化模型最佳参数匹配振动特性
分类号: TH136
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 9次
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内容摘要

本文以DN100的S型波纹管膜片波形为研究背景,首先建立了由5～25组膜片组成的波纹管模型并进行了有限元分析,然后提取数值计算数据中的相关位移量和载荷条件详细分析了波纹管刚度与膜片组数之间的变化关系,最后用最小二乘法拟合建立了S型波纹管膜片的刚度计算约化模型。此外,本文另选DN55波纹管,不仅用S型波纹管膜片的刚度计算约化模型还用有限元计算法,进行了波纹管膜片组的刚度计算,反复对比了两种方法的计算结果,最终验证了本文提出的S型波纹管膜片的刚度计算约化模型的有效性,为波纹管刚度设计提供了简化计算公式。还在此基础上引入变量中径,建立新的S型波纹管膜片的刚度计算约化模型,如此以来,当波纹管膜片波形不变时,根据实际需要任意变化中径值与膜片组数就能得到波纹管的刚度值。根据有限元法计算得到的刚度值,代入到新疆大学前沿计算力学研究所自主研发的matching软件中,匹配出最佳阻尼,刚度,质量,得到优化前后的波纹管组件的振幅比值-转速曲线图。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-6
第1章绪论  6-14
  1.1 机械密封概述  6-8
  1.2 课题背景和意义  8-9
    1.2.1 课题来源  8-9
    1.2.2 研究目的和意义  9
  1.3 国内外研究现状  9-11
  1.4 课题研究内容和方法  11-14
    1.4.1 研究内容  11-12
    1.4.2 研究方法  12-13
    1.4.3 技术路线  13-14
第2章 S型机械密封波纹管的刚度与强度  14-34
  2.1 S型机械密封波纹管的建模  14-19
    2.1.1 材料参数  14-16
    2.1.2 S型金属波纹管模型  16-19
  2.2 网格划分  19-21
  2.3 边界条件  21-22
  2.4 刚度与强度分析  22-32
    2.4.1 随膜片组数变化的刚度分析  23-26
    2.4.2 随膜片组数及外内径比变化的刚度分析  26-31
    2.4.3 膜片组随中径变化的强度分析  31-32
  2.5 本章小节  32-34
第3章 S型机械密封波纹管的最佳参数匹配与振动分析  34-43
  3.1 参数基本概念  34
  3.2 波纹管组件系统  34-38
  3.3 参数匹配  38-42
    3.3.1 波纹管作为推力端面轴承的基本参数  39-40
    3.3.2 分析结果  40-42
  3.4 本章小结  42-43
第4章总结与展望  43-44
  4.1 总结  43
  4.2 展望  43-44
参考文献  44-47
攻读硕士学位期间发表的论文与著作  47-48
攻读硕士学位期间参加的国内会议  48-49
致谢  49-51

波纹管机械密封最佳参数匹配与振动特性分析

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