环状U型隔膜应力分析和结构优化设计

• 作者: 张生昌 邓鸿英 郑英臣
• 来源期刊: 排灌机械工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: U型隔膜 应力 结构 有限元 参数优化
• 年，卷（期）: 2012,（5）
• 页码范围: 578-582
• 分类号: S277.9|TH32
• 字数: 2667字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-8530.2012.05.017

摘要

为了降低新型液压隔膜泵用环状U型隔膜总体应力,满足应力均匀分布的设计要求,提高隔膜设计效率,结合有限元法与参数优化法,对环状U型隔膜进行了应力-应变分析和结构优化设计.利用Ansys软件的非线性分析工具,通过对不同位移载荷作用下的环状U型隔膜应力分布图的分析研究,总结了环状U型隔膜应力分布形状以及应力最大和最小位置等规律,并据此对应力最大的隔膜固定、运动支撑端和自由挠曲半圆过渡段进行了结构优化.应用Ansys一阶参数优化方法基本原理,以隔膜的最大应力值作为状态限制变量,以隔膜的单元应力之和作为目标函数,计算出了环状U型隔膜的优化结构相关参数.有限元分析结果表明,经优化设计后的环状U型隔膜在不同位移载荷作用下,最大应力值由0.083MPa降至0.027MPa,整体应力值下降,内外表面应力分布均匀,两端支撑部位应力集中趋于缓和.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	邓鸿英	浙江工业大学机械工程学院	57	274	9.0	13.0
2	张生昌	浙江工业大学机械工程学院	80	424	11.0	15.0
3	郑英臣		4	3	1.0	1.0