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球阀是近几年来发展最快的阀门品种之一。它不仅结构简单:密封性能好,而且在一定的公称通径范围内体积较小、重量轻、材料耗用少、安装尺寸小,并且驱动力矩小,操作简便、易实现快速启闭,易于操作和维修,不仅适用于水、溶剂、酸和天然气等一般工作介质,而且还适用于工作条件恶劣的介质,因而得到广泛的应用。特别是在美、德、日、法、意、西、英等工业发达国家,球阀的使用非常广泛,使用品种和数量仍在继续扩大,并向高温、高压、大口径、高密封性、长寿命、优良的调节性能以及一阀多功能方向发展,其可靠性及其他性能指标均达到较高水平,并已部分取代闸阀、截止阀、节流阀。它在航天、石油化工、长输管线、轻工食品、建筑等许多方面都得到了广泛的应用。
本课题以有限元法为基础,结合现代计算机技术,利用PRO/E和ANSYS软件建立Q41F-1.6法兰直通式球阀的力学模型,在系统学习ANSYS10.0和Pro/E的基础上,分析了球阀阀体的结构特点,在Pro/E中建立了三维模型,利用接口技术,实现了数据共享;根据有限元离散化的思想,建立了有限元模型,进行了合理的网格划分,施加了合理的边界条件,进行分析计算。通过试算分析,找到了一种较为合理的有限元计算模型。根据有限元分析的结果,利用强度理论,对球阀体进行了强度较核。通过本课题的研究,不仅是对应用最新的现代设计、分析技术,而且对球阀产品开发、改进和市场拓展,都有着重要的实践意义。