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日趨激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，快速響應(yīng)是取得客戶信任及爭(zhēng)取主動(dòng)權(quán)的主要機(jī)制，尤其體現(xiàn)在重型汽車行業(yè)利潤(rùn)逐漸降低，生產(chǎn)成本逐漸增加的背景下，這就需要企業(yè)能夠突破傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)及試驗(yàn)?zāi)Ｊ剑軌蚶孟冗M(jìn)的虛擬設(shè)計(jì)手段，分析產(chǎn)品的失效模式和薄弱環(huán)節(jié)以便制定相應(yīng)的措施，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。基于這種理念研究對(duì)某預(yù)選閥進(jìn)行了有限元分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化，某預(yù)選閥的結(jié)構(gòu)如圖所示，其主要參數(shù)如下：型號(hào)，公稱壓力，工作介質(zhì)為壓縮空氣，適用溫度。
有限元分析是用求解實(shí)際問(wèn)題的新一代產(chǎn)品，它給的求解提供了強(qiáng)大的功能，作為多物理場(chǎng)協(xié)同仿真環(huán)境，為系統(tǒng)和設(shè)計(jì)提供了全新的平臺(tái)，保證了最好的結(jié)果的直接雙向接口功能，將易用性提高到一個(gè)新的高度，在環(huán)境下對(duì)預(yù)選閥閥體進(jìn)行建模。
利用模塊的求解器，作結(jié)構(gòu)或熱分析用，直接轉(zhuǎn)化為的分析模型，節(jié)省了設(shè)計(jì)時(shí)間，利用分析向?qū)В瑢?duì)建立的模型進(jìn)行自適應(yīng)網(wǎng)格劃分，根據(jù)預(yù)選圖，閥體限位臺(tái)結(jié)構(gòu)閥的實(shí)際運(yùn)用情況，對(duì)相關(guān)端面進(jìn)行邊界約束設(shè)置。在求解結(jié)束后，可直觀地得到閥體受力處的應(yīng)力分布及位移情況，預(yù)選閥閥體受力的限位臺(tái)。
閥體限位臺(tái)的作用為：在預(yù)選閥實(shí)現(xiàn)從低擋到高擋轉(zhuǎn)換功能后，對(duì)手柄進(jìn)行限位，對(duì)此閥體的限位臺(tái)進(jìn)行有限元分析，找出其應(yīng)力集中處，再對(duì)加強(qiáng)筋進(jìn)行優(yōu)化具體步驟如下根據(jù)閥體應(yīng)力圖確定在閥體上添加筋的位置，在垂直紙面向里 方向上添加筋，限位臺(tái)的結(jié)構(gòu)如圖所示。
限位臺(tái)的根部增加一個(gè)厚的臺(tái)階，并在該臺(tái)階的基礎(chǔ)之上，增加的加強(qiáng)筋，筋的寬度，筋的另一端到臺(tái)階端面的距離為以上結(jié)構(gòu)調(diào)整，均是在不影響與閥體配合的手柄運(yùn)動(dòng)的前提下所進(jìn)行的調(diào)整。添加完后，對(duì)閥體再次進(jìn)行有限元分析，應(yīng)力分析圖如圖所示。
限位臺(tái)根部倒角為最常用的一種方法，在閥體限位臺(tái)根部增加倒角，增加后的結(jié)構(gòu)如圖所示。由分析結(jié)果可見(jiàn)，此時(shí)閥體的最大應(yīng)力數(shù)值是143 MPa。
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