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关于阀座内锥面从上到下节点应力

通过阀座类型的泵阀系统进行仿真分析发现,带筋阀座的泵阀系统整体最大值由阀座转为阀座,在阀筋和阀座交界处。三筋阀座所对应的泵阀系统其最大应力比四筋阀座和全开阀座都大,使得三筋阀座泵阀系统相对于其它两种而言更容易在工作过程中因应力集中产生裂纹而失效。阀体在冲击阀座时,会导致泵阀系统在应力集中点产生冲击疲劳损坏而失效,因此对ca88手机版泵阀系统在阀体反复冲击阀座的条件下产生的疲劳性能研究具有十分重要的意义。泵阀系统的疲劳寿命受泵阀系统各部件的应力集中、尺寸效应、表面加工状态、泵阀系统各部件之间载荷形式及环境因素等多方面的影响。将在前面冲击分析研究的基础上,对构成阀体和阀座的20CrMo钢的材料寿命开展研究,并对比不同阀座类型条件下泵阀系统的寿命,为阀座类型的优选与设计提供一定依据。


在对机械零部件进行疲劳分析研究时,由于不同结构使用的要求、重要性及使用条件不同,对不同的零部件开展疲劳分析应使用不同的分析方法。现有的疲劳分析方法包括无限寿命疲劳设计方法、有限寿命疲劳设计方法、基于局部应力应变法的安全寿命设计、损伤容限设计方法及耐久性设计方法。无限寿命疲劳设计方法是针对循环应力水平较低(低于屈服应力)和寿命长(N>104)的情况采用应力疲劳分析开展设计分析工作的一种方法;有限寿命疲劳设计方法则是针对循环应力水平高(高于屈服应力)和寿命短(N<104)的问题采用应变疲劳分析开展研究。有限寿命疲劳设计方法认为零件的破坏应从应变集中最大的位置处开始,塑性变形会产生于裂纹萌生前,由疲劳裂纹的产生和扩展取决于局部塑性变形;对于初始疲劳裂纹不能忽略的零件,安全寿命并不能完全保证安全,需要采用损伤容限设计方法,该方法采用应力强度因子的幅度M:来描述裂纹的扩展速率,进而对裂纹扩展寿命进行预测;耐久性设计方法则是以经济寿命为控制目标的一种疲劳设计方法,其在损伤容积设计方法的基础上发展至考虑疲劳系统中的裂纹群,该方法的设计要综合运用应力、应变、损伤容积等多种疲劳分析方法。由冲击特性分析研究可知,对于ca88手机版阀体冲击阀座过程而言,由冲击而产生的结构应力小于材料的屈服应力。同时寿命通常超过104次,因此可选用应力疲劳分析开展泵阀系统的冲击疲劳特性研究。


循环应力水平较低的高周疲劳通常发生在材料的弹性变形范围内,通常用应力为主控参数对材料进行疲劳分析。应力疲劳分析的基础是S-N曲线,其描述的是作用应力S与结构破坏寿命的作用次数N间的关系,反映材料的疲劳性能。


曲线上的点(S,N)表示材料在经历N次幅值大小为S的作用力后刚好产生疲劳损坏。S-N曲线通常可分为I-低周疲劳区(LCF)、II-高周疲劳区(HCF)、III-亚疲劳区(SF)三段。II段代表材料的有限寿命疲劳阶段,在此范围内,试件经过一定次数交变应力作用总会发生疲劳损坏,该段在对数坐标系上近似为直线。当材料应力S小于某值时,无论应力作用次数为多少次,试件都不发生破坏,寿命趋于无限长时,常称该应力为材料的疲劳极限。


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点击次数:  更新时间:2018-03-07 11:04:14  【打印此页】  【关闭