管线阀门的发展

　　六、数值仿真技术
　　采用有限元分析的数值仿真技术作为管线球阀的辅助设计是必要的，对于复杂应力状态，复杂的焊接工艺过程，可为设计和焊接工艺优化提供有力的论证，下列零件的设计与制造可以进行数值仿真：
　　1、分体式管线球阀阀体及连接螺栓应力分析；
　　2、全焊接阀体管线球阀阀体的应力分析；
　　3、全焊接阀体焊接过程的温度场分布，焊接残余应力分布，焊接轴向变形和径向变形预测，如图（十一）所示；

（a）阀门轴向变形 

　　　　　　　　　　　　　　　

（b）阀门径向变形
图（十一） 固有应变法计算焊接变形
　　4、焊接过程对支撑板受力状态的影响，如图（十二）所示；

图（十二）支撑板应力分布
　　5、球体的变形预测，尤其对于大口径，高压力级在介质力作用下球体可能发生变形，这种变形应控制在加工圆度的公差范围内，如图（十三）所示；
　

　　　　　　　　　　　　　　　
图（十三） 额定压力下球体弹性变形
　　6、 全焊接阀体球阀强度分析，如图（十四）所示；
　　　　

　　　　　　　（a）筒型全焊接阀门强度　

　　　　　　（b）仿球形全焊接阀门强度
　　　　　　　　　　　　图（十四） 阀门强度分析
　　7、全焊接球形阀体结构的上下支承轴承受弯矩和扭矩的复合载荷作用，应作应力分析；
　　8、扭矩传递系统设计与故障失效分析；
　　9、对于快速启闭球阀（<0.5秒）传动轴的动应力分析；

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