环状U型隔膜应力分析和结构优化设计

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.

关键词：U型隔膜、应力、结构、有限元、参数优化

分类号：S277.9;TH32(农田水利)

在线出版日期：2012-12-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：578-582