针对全焊接球阀密封性欠佳的问题,以NPS16 Class600型球阀为例,对其密封结构的密封性能进行了理论推导、仿真分析和试验验证,并基于响应面法对密封结构参数进行了多目标优化设计。首先,利用试验设计法(DOE)及响应面法(RSM)建立了密封结构的优化模型,对密封结构进行了静力学分析;然后,搭建了试验平台,进行了密封结构的开口度测试,并根据测试结果对仿真分析结果进行了验证;利用ANSYS软件对浮动球球阀密封结构进行了静力学分析,并研究了球体的直径(d1)、阀座的厚度(D7)、中径(D10)、倒角(DA)对其密封性能的影响;最后,根据响应面优化(RSO)模块对密封结构参数进行了多目标优化设计,进一步验证了其优化效果及密封性能。研究结果表明:D10对最小间隙值(Cmin)的影响显著性最高,d1对最大等效应力(S1max)的影响显著性最高;在密封结构两参数耦合作用下,DA与D7对最小...

为了解决某型1200 t液压拉拔机主机框架材料成本高的问题,以拉拔机主机框架为研究对象,根据其结构特点,运用多目标遗传算法(MOGA)对其进行轻量化设计。利用Workbench对主机框架整体进行静力学结构分析,分析主机框架的最大等效应力。基于以上分析,在满足主机框架强度的情况下,对关键设计尺寸进行优化取值,选择一组最优设计点,并对优化后的主机框架重新进行静力学分析。结果表明:优化后的主机框架最大等效应力为191.86 MPa,可以满足实际使用工况要求,质量减少了39.6%,有效地减少了主机框架质量、降低了材料成本。

以ZF3880/20/30型液压支架的底座为研究对象,通过有限元仿真技术对液压支架底座结构进行优化设计。在提升液压支架底座的最大等效应力的同时,对底座进行减重设计,降低底座的设计制造成本,提升液压支架制造厂商的生产效益。优化后的底座结构最大等效应力增加了4.16%,重量减轻了19.53%。