调压器复合膜片的数值模拟与开发
本文首先分析了燃气调压器及其膜片的工作原理,确定了膜片的调压性能主要与主膜片及平衡膜片的有效面积变化有关,本文应用MATLAB从理论上分析了膜片有效面积和阀口开口幅度之间的关系,为后期的膜片有限元模拟和调压器的数值模拟奠定了基础。
为了能精确模拟调压器内的流场变化,本文针对意大利进口的NORVAL630型燃气调压器,运用CAD软件UG建立了该型号燃气调压器以及试验系统各个部件的三维立体模型,运用Hypermesh对其进行几何清理、结构优化和网格划分,再利用CFD专业前处理器软件GAMBIT进行边界条件和流体特性的设定,采用CFD软件FLUENT进行不同工况下的该型号燃气调压器的运行模拟,得到了关于各压力面上的大量数据,并通过观察模拟场图,证实了本文模拟的可行性。
本文采用逆向工程技术用激光扫描出调压器膜片的点云图,采用逆向软件Imageware处理点云生成曲面,导入UG中生成实体,得到了调压器膜片精确的实体模型。
本文第六章用Umat对机织复合材料本构方程进行了编程,导入在有限元模拟软件Abaqus中,采用流水静力学单元模拟了调压器膜片的工作状况,得出了膜片在调压过程中的有效面积变化,并通过子模型技术,提高了分析结果的精度。通过调整CFD数值模拟条件,结合膜片有效面积变化,得出了膜片精确的调压特性曲线,并通过调压器试验验证了本文模拟的有效性。
最后预测了具有优良稳压性能的膜片所具有的材料属性,为膜片材料的选用提供了参考。
调压器膜片;复合材料;有限元分析;数值模拟;CFD软件;产品开发
青岛大学
硕士
纺织材料与纺织品设计
马建伟;陈韶娟
2010
中文
TU996.73;TS176.5
78
2011-05-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）