一、多层U型波纹管强度设计的探讨（论文文献综述）
罗炳亮,闫朝,顾超,邹桐煊[1]（2021）在《加强型波纹管膨胀节强度性能仿真分析》文中指出基于ABAQUS完全热力耦合法,仿真模拟了各种工况类型下U形金属波纹膨胀节的强度性能随温度载荷的变化规律。同时与相同工况及温度下无加强件膨胀节对比,发现当膨胀节除温度载荷外只承受轴向位移载荷时,加强件的使用无法提高膨胀节的强度性能,反而使膨胀节在高温下产生更大热应力。另外,当膨胀节只承受内压载荷时,加强件可以有效地提高膨胀节的承载能力,且温度越低,加强件与波纹管的间隙值越小,膨胀节强度性能越好。
罗炳亮,王云,闫朝,杨蓓[2]（2021）在《非接触式加强环间隙对膨胀节高温强度的影响》文中研究说明为应对高温高压的复杂工况,提高膨胀节的承载能力,工程上使用带加强环的加强型波纹管膨胀节。目前对加强型波纹管膨胀节的强度性能研究,并没有考虑加强环与波纹管之间装配间隙的影响,并且忽略了高温工况下波纹管内外表面温差产生的热应力。采用完全热力耦合数值分析法,开展加强环与波纹管间隙对膨胀节高温强度影响研究,得到膨胀节在不同温差下最大Mises应力随加强环与波纹管间隙值的变化规律。通过选择加强环与波纹管之间的最优间隙,可以有效提高膨胀节的强度性能,且由于波纹管内外表面温差不同,加强环间隙取值不同。该结论为高温高压工况下加强型波纹管膨胀节的理论研究、优化设计及制造提供参考。
张希恒,肖龙城,白亚州[3]（2021）在《基于ANSYS Workbench的阀门用多层U型波纹管刚度与应力分析》文中研究指明目前用于提供预紧力的阀门用多层波纹管,其刚度及应力计算主要以EJMA标准为主,未考虑层间摩擦状态的改变对波纹管刚度的影响,导致波纹管刚度计算不准确。为此提出新的方法,用ANSYS Workbench间隙建模技术建立多层波纹管间隙有限元模型并通过模拟得到摩擦接触条件下的层间接触状态及波纹管刚度,通过层间间隙、滑动距离、摩擦应力及接触压力来描述层间接触状态,观察在轴向压缩载荷及高温下层间接触状态的改变对波纹管刚度的影响,得到层间接触状态对波纹管刚度的影响程度及波纹管刚度的变化趋势。将仿真结果与波纹管压缩试验的试验值、刚度的EJMA标准计算值及刚度的能量法计算值进行比较,验证常温及高温下,为阀门提供预紧力的波纹管的刚度计算方法。
罗炳亮,王云,顾超,邹桐煊[4]（2020）在《加强件间隙对膨胀节强度及轴向刚度影响研究》文中进行了进一步梳理随着工作温度和压力的不断提高,除了从材料角度考虑外,加强件的应用及其优化设计也是解决膨胀节强度与刚度矛盾问题的有效手段之一。为了让波纹管膨胀节使用加强件提高强度性能的同时,尽可能减小加强件给波纹管弹性性能带来的负面影响,采用有限元数值分析方法,对某加强型多层U形波纹管膨胀节进行设计优化研究,发现波纹管膨胀节强度及轴向刚度随加强件间隙值变化的规律。通过对间隙值的调控可以进行强度及轴向刚度的设计控制,最大程度地减小波片应力和弹性轴向刚度。为该类型加强型波纹管膨胀节的理论研究、优化设计及制造提供了一种新的思路。
高庆东[5]（2020）在《航天用波纹管失稳、轴向刚度及结构优化设计研究》文中研究指明波纹管是用多个横向波纹沿伸缩方向连接成的管状元件,广泛应用于航天、石化、仪表、电力、冶金和机械等领域。航天管路用波纹管主要有两个方面:一是利用波纹管的波形结构可提高结构稳定性的特性,如单C型和C型波纹管,常用于大直径薄壁管路中;二是利用波纹管轴向可拉伸或压缩,如曲板型波纹管,常用作弹性补偿元件,以吸收管路中因机械载荷或热载荷等引起的位移。目前对航天用大直径波纹管的研究不多,而工程中采用的经验公式对大直径波纹管的计算误差较大。本文采用ANSYS有限元软件对航天用单C型波纹管、C型波纹管及曲板型波纹管进行了分析研究,主要包括以下内容:（1）采用ANSYS APDL对波纹管外压失稳性能进行了研究。对单C型波纹管进行极限载荷分析、特征值屈曲分析和非线性屈曲分析,明确了各结构参数对单C型波纹管外压失稳性能的影响,发现特征值屈曲分析计算的临界失稳载荷与非线性屈曲分析计算的临界失稳载荷变化规律基本一致,前者普遍大于后者;特征值屈曲分析基于线性材料模型,计算的临界失稳载荷可能高于极限载荷分析计算的塑性垮塌载荷;考虑材料非线性行为的非线性屈曲分析计算的临界失稳载荷以塑性垮塌载荷为上限;对C型波纹管进行了极限载荷分析、特征值屈曲分析和非线性屈曲分析,明确了各结构参数对C型波纹管外压失稳性能的影响;对曲板型波纹管进行了失稳分析,发现其失稳类型为平面失稳,临界失稳载荷通常能满足设计要求,需要更加关注其轴向刚度。（2）采用ANSYS APDL对曲板型波纹管的轴向刚度进行了研究。明确了各结构参数对曲板型波纹管轴向刚度的影响:厚度t、波高h、半径R对轴向刚度的影响较大,其它参数的影响不大;轴向刚度随厚度t、半径R的增大而增大,随波高h的增大而减小。因此,在设计时可依据设计条件取波纹管半径R为定值,改变厚度t与波高h的值以提高曲板型波纹管的轴向补偿能力,如强度不够可适当增加厚度t。此外,分析结果表明曲板型波纹管的轴向刚度比同尺寸的U型波纹管的轴向刚度小,即曲板型波纹管更易于补偿轴向变形。（3）为了得到力学性能最优的波纹管结构,采用ANSYS Workbench中的Response Surface Optimization模块,对航天用某单C型波纹管进行结构优化设计,得到质量一定、临界失稳载荷取得最大值时的结构参数组合（波形半径r=43mm、波距b=158mm、厚度t=3.1mm）;对航天用某曲板型波纹管进行结构优化设计,得到质量一定、轴向刚度取得最小值时的结构参数组合（波形半径r3=33mm、波距b=43mm、波高h=58mm、厚度t=2mm）。运载火箭的结构性能直接决定运输重量,通过优化设计得到最佳结构性能的波纹管有着重要的工程意义。（4）基于上述单C型波纹管和曲板型波纹管的有限元计算方法,结合ANSYS APDL和VB语言,二次开发了单C型波纹管和曲板型波纹管界面化有限元计算软件,使得非专业分析设计人员只需正确输入结构参数就能完成单C型波纹管及曲板型波纹管的计算和校核工作。
张泽[6]（2020）在《航天发动机波纹管刚度检测系统的研究》文中指出中国的航天技术正处在迅速的发展过程,火箭的发射也越来越频繁,对于火箭的可靠性要求也越来越高。火箭发动机是保证火箭成功发射的重要因素,波纹管在火箭发动机中起着较为重要的控制作用,其性能优劣对于火箭发动机的正常运转显得十分重要。由于波纹管成型的复杂性等问题,会导致波纹管出现阻尼力异常现象,进而导致波纹管在运动时会出现卡顿等异常情况。目前对于波纹管轴向刚度的检测并没有专业设备,主要是依靠手动的方式进行,检测过程效率低下,其结果也会引入较大的人为误差,不符合标准化要求。因此需设计出一套能够对波纹管轴向刚度进行自动化测量和分析的系统装备,以弥补现如今检测方式的不足。对波纹管的力学特性进行仿真研究,确定检测系统的各项技术要求和总体技术方案,并根据波纹管的结构形式,进行波纹管刚度检测系统的结构设计,其中伺服电机提供加载力,并选择滚珠丝杠进行一维传动,同时进行传感器布局设计和装夹机构设计。基于STM32芯片,完成硬件控制系统搭建,以AD7606芯片作为数据采集转换的核心,并设计相关辅助功能模块,完成控制系统硬件搭建和相关程序算法设计。基于串口通信,完成波纹管刚度检测系统的软件开发,其中触摸控制基于Visual TFT软件设计,上位机软件的设计基于MFC平台,并设计相关通信协议与硬件系统进行命令和数据传输,同时为消除噪声干扰,最大程序还原真实信号,设计相关数据滤波算法,并基于Access数据库和ADO技术实现对检测过程中各种信息的管理。对传感器进行标定,并通过多次试验对所研制的波纹管刚度检测系统的精度进行验证,以确保检测系统能够符合要求,同时针对波纹管的刚度特性,设计相关评价指标,给出检测结果的定量判定标准,并针对波纹管试件进行大量实验,结合各评价指标,对波纹管是否合格进行判定。波纹管刚度检测系统能够实现触屏控制和上位机控制,具有较灵活的控制方式,能够对波纹管进行高效、准确的检测,弥补了传统检测方式的不足,有效地提升了工作效率。
甘士闯[7]（2020）在《波纹金属软管有限元分析》文中认为波纹金属软管是化工管路系统中量大面广的补偿元件,主要起承受内压,补偿轴向位移、横向错动位移、管道热变形,还具有隔振降噪等重要作用,是管路系统完整性与密封性的薄弱环节,因此,其合理设计与安全运行对石化各类装置的安全生产具有重要意义。本文运用ANSYS非线性有限元方法,对带网套双层波纹金属软管在工作状态下进行静力学分析和热分析。采用三维二次等参元离散波纹管,梁单元离散网套,运用no separation接触法表述波纹管与网套的相互作用关系。首先,通过施加扭转位移载荷,分析出波纹金属软管在扭转位移工况下的性能,得到了金属软管在扭转位移作用下的应力分布规律;其次,为了进一步探究波纹金属管在接头工况下的应力变化情况,在金属软管上施加了弯曲载荷进行分析,以及其他载荷和弯曲载荷联合工况分析,得到了金属软管在弯曲位移作用下的应力分布规律;最后,考虑到实际工作情况,考虑到波纹金属软管在高温高压力工作情况,做温度载荷和其他载荷联合工况下的应力分析,发现在温度载荷下承受较大的负载,但是对位移的影响较小,温度载荷易造成热胀冷缩的现象。所得结果对各类化工装置在各种复杂工况下的金属软管的设计、选用与安全维护均具有参考价值。
李鸿瑞[8]（2020）在《基于S型波纹管下干气密封系统动力稳定性研究》文中进行了进一步梳理干气密封技术是一种非接触的密封方式。其中最重要的弹性支撑元件一般都为弹簧,但波纹管有更好的综合性能。用金属波纹管代替弹簧成为干气密封的弹性支撑元件,不仅有着耐高温,不易老化,结构紧密,轴向浮动性好等优点,而且能够通过波纹管本身的弹力对系统起着密封作用。论文主要研究了干气密封S型波纹管膜片的非线性动力学行为。首先,研究了S型波纹管膜片的非线性大变形问题。运用拟壳法将S型波纹管膜片当作有初挠度的圆环薄板的复合结构,用非线性大挠度弯曲理论对S型波纹管膜片的非线性大变形进行了分析。对一端固定一端自由的S型波纹管膜片在边界条件和连续性的条件下分别采用修正迭代法进行求解,得到精度较高二次非线性解。绘制了在不同矢高和波长下挠度与载荷的特征曲线。其次,研究了S型波纹管膜片的非线性固有频率问题。根据膜片受力情况建立力学模型,通过哈密顿原理得到动静载荷作用下S型膜片的非线性动力变分方程和协调方程。选取膜片的最大振幅为摄动参数,采用摄动变分法,对一端固定一端自由的S型波纹管膜片的非线性固有频率进行求解;一次近似得到膜片线性振动的固有频率,二次近似得到膜片非线性震动的固有频率。并对不同情况下无量纲载荷和固有频率的关系进行分析。最后,研究了S型波纹管膜片的非线性稳定性问题。利用薄壳的非线性弯曲理论,得到S型波纹管膜片在动静载荷作用下的非线性动力学方程组。在边界条件、连续条件下用Galerkin得到膜片非线性系统的受迫振动方程。用Floquet指数判断了该系统发生分叉的条件,讨论了系统在平衡点领域的稳定性问题。
马恺[9]（2019）在《汽车波纹管弯曲变形的力学性能及动态特性研究》文中进行了进一步梳理汽车波纹管是一种带S型波纹的双层波纹管,作为汽车排气系统的主要柔性部件,它连接发动机与排气管,具有降低噪声、位移补偿、减振等作用。汽车波纹管力学性能会影响到整车的NVH性能,有必要开展汽车波纹管刚度、强度、动态性能及疲劳特性的研究。通过对汽车波纹管载荷谱数据分析可知,弯曲变形是其主要的变形形式,弯曲刚度是汽车波纹管的重要力学性能指标,合适的刚度值可以使其具有优异的位移补偿、解耦能力和较好的疲劳寿命。建立了单层汽车波纹管的有限元分析模型,定量地分析了波高、管壁厚度、波径、波数、波距等波形参数对弯曲刚度的影响,结果表明:采用适当增加波高、减小波径、控制波数的方式可以优化汽车波纹管的弯曲刚度。建立了考虑层间接触的双层波纹管实体单元和实体壳单元有限元模型,分析了各种层间接触形式和壁厚减薄效应对计算结果的影响,对比了两种单元类型的优缺点和有限元结果的差异,并把上述求解结果与试验值相比较,结果表明:壁厚减薄的有限元实体壳单元模型的计算结果与试验结果最为接近,两者之间的误差在10%左右。建立了双层汽车波纹管壁厚减薄的实体壳单元有限元模型,在静力分析的基础上,以线性疲劳累积损伤理论为基础,求解得到汽车波纹管的疲劳寿命和损伤度,分析了层间摩擦对计算结果的影响,结果表明:考虑层间摩擦接触的损伤度计算结果比忽略层间接触的结果高出了46.73%,求解汽车波纹管的疲劳性能指标时不能忽略层间摩擦因素的影响。建立了包含汽车波纹管三维模型的排气系统有限元模型,求解了排气系统的固有频率及传递到车身的动态反力,分析了汽车波纹管整体刚度对整车NVH性能的影响。
王云瑞[10]（2019）在《抗高压气举阀的研制与结构优化》文中指出在气举采油、采气施工中气举阀是一个很重要的工具。它主要由壳体、波纹管、密封件、单流阀以及阀球、阀体组成,是一种用于井下的压力调节器。气举采油、采气时,通过气举阀向套管注入高压气体,高压气体与油管中的液体混合后可降低原油或含气液体密度,达到气举采油、排液采气的目的。目前现场运用的气举阀为抗内压25MPa,随着四川气田（尤其在川东）、深海油井、新疆油田深井的增多,气举阀用于井深超过6000m以上的超深井时,它的密封性能和抗压强度是达不到现场使用的条件。当套管压力恢复至30MPa时,要求气举阀在此压力下不得打开,然而保证气举阀不打开的方法是将气举阀内可充压力提高至35MPa左右。因此需要研制一款新型的抗高压气举阀,使其能更好、更快的排出井下液体。基于25MPa气举阀结构特点,采用有限元数值分析和试验验证相结合的方法对新型抗35MPa内压的气举阀结构的进行研制与优化。具体完成的工作如下:（1）调研了国内外学者对气举阀的研究现状,分析气举阀的研究成果,提出研制一款新型的抗高压气举阀的方案。（2）分析气举阀的组成以及它的工作特性,并对气举阀的失效形式进行分析,针对主要失效组件进行了力学理论调研,建立了波纹管刚度和应力计算公式,阀座阀球接触应力计算公式和气举阀中的橡胶密封结构接触理论公式。（3）建立了气举阀波纹管的有限元简化模型,以气举阀波纹管的耐压强度和刚度为结构性能评价标准,分析了不同气举阀波纹管参数在内外压力共同作用下对波纹管的轴向弹性刚度和应力的影响,然后结合气举阀的使用条件以及材料属性选择出最优的尺寸参数。（4）,建立了气举阀单流阀组件的有限元模型,分析气举阀单流阀体密封凹槽形状,倒角尺寸,摩擦系数对单流阀组件密封性能的影响。（5）使用ABAQUS有限元分析软件以及FEMFAT疲劳分析软件,对该组件进行了结构优化分析,改善其应力分布状况,提高其抗压性能。（6）成功研制出了一款新型抗高压气举阀,对新型抗高压气举阀进行了气举阀波纹管腔室强度试验、气举阀打开性能试验、气举阀老化试验、老化后气举阀打开压力性能试验、单流阀耐水压试验来检验新型的抗高压气举阀是否合格。通过有限元分析,分析气举阀部件参数对气举阀性能的影响规律,对开发抗更高压气举阀具有有重要的借鉴意义。
二、多层U型波纹管强度设计的探讨（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、多层U型波纹管强度设计的探讨（论文提纲范文）
（1）加强型波纹管膨胀节强度性能仿真分析（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 加强型波纹管膨胀节温度场数值仿真分析 |
| 1.1 加强型多层U形波纹管膨胀节结构及参数 |
| 1.2 有限元模型 |
| 1.3 边界条件与网格划分 |
| 1.4 温度场分析 |
| 2 热力耦合下加强型波纹管膨胀节应力分析 |
| 3 结论 |
（2）非接触式加强环间隙对膨胀节高温强度的影响（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 加强型多层U形波纹管膨胀节结构及材料参数 |
| 2 加强型多层U形波纹管膨胀节温度场数值分析 |
| 2.1 有限元分析模型 |
| 2.2 边界条件与网格划分 |
| 2.3 加强型波纹管膨胀节温差计算 |
| 3 加强型波纹管膨胀节热力耦合分析 |
| 4 结论 |
（3）基于ANSYS Workbench的阀门用多层U型波纹管刚度与应力分析（论文提纲范文）
| 1 波纹管有限元模型 |
| 1.1 波纹管几何模型 |
| 1.2 网格划分与非线性接触求解设置 |
| 2 非线性接触条件波纹管刚度计算 |
| 2.1 常温下非线性接触的刚度分析 |
| 2.2 高温下非线性接触的刚度分析 |
| 3 波纹管应力分布与校核 |
| 4 结论 |
（4）加强件间隙对膨胀节强度及轴向刚度影响研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 加强型多层U形波纹管膨胀节的结构及参数 |
| 2 加强型波纹管膨胀节的强度及轴向刚度数值计算 |
| 2.1 建立有限元模型 |
| 2.2 边界条件及网格划分 |
| 2.3 间隙对波纹管膨胀节应力强度的影响规律 |
| 2.4 间隙对波纹管膨胀节轴向刚度的影响规律 |
| 3 加强型波纹管膨胀节优化前后强度及轴向刚度对比分析 |
| 4 结论 |
（5）航天用波纹管失稳、轴向刚度及结构优化设计研究（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 波纹管基本介绍 |
| 1.3 波纹管强度、稳定性和刚度研究进展 |
| 1.3.1 常规设计法 |
| 1.3.2 有限元分析法 |
| 1.4 有限元法介绍 |
| 1.4.1 有限元的基本思想及方法介绍 |
| 1.4.2 ANSYS有限元分析软件介绍 |
| 1.5 本论文主要研究内容及思路 |
| 第二章 波纹管外压失稳性能研究 |
| 2.1 失稳类型 |
| 2.2 波纹管外压失稳载荷理论计算 |
| 2.2.1 单C型波纹管失稳载荷理论计算 |
| 2.2.2 C型波纹管失稳载荷理论计算 |
| 2.3 单C型波纹管外压失稳有限元计算 |
| 2.3.1 几何模型 |
| 2.3.2 材料模型 |
| 2.3.3 网格模型 |
| 2.3.4 载荷边界条件 |
| 2.3.5 分析类型 |
| 2.3.6 结构参数对失稳性能的影响 |
| 2.4 C型波纹管外压失稳有限元计算 |
| 2.4.1 几何模型 |
| 2.4.2 材料模型 |
| 2.4.3 网格模型 |
| 2.4.4 载荷边界条件 |
| 2.4.5 分析类型 |
| 2.4.6 结构参数对失稳性能的影响 |
| 2.5 曲板型波纹管外压失稳有限元计算 |
| 2.5.1 几何模型 |
| 2.5.2 材料模型 |
| 2.5.3 载荷边界条件 |
| 2.5.4 分析结果 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 曲板型波纹管轴向刚度研究 |
| 3.1 曲板型波纹管轴向刚度理论计算 |
| 3.1.1 工程近似计算法 |
| 3.1.2 经验公式法 |
| 3.2 曲板型波纹管轴向刚度有限元计算 |
| 3.2.1 几何模型 |
| 3.2.2 材料模型 |
| 3.2.3 载荷边界条件 |
| 3.2.4 网格模型 |
| 3.2.5 分析类型 |
| 3.2.6 曲板型波纹管与U型波纹管轴向刚度对比 |
| 3.2.7 结构参数对轴向刚度的影响 |
| 3.2.8 循环拉压载荷作用下曲板型波纹管轴向刚度 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 基于外压失稳和轴向刚度的波纹管结构优化设计 |
| 4.1 基于外压失稳的单C型波纹管结构优化设计 |
| 4.1.1 自变量与目标变量的选取 |
| 4.1.2 优化设计流程 |
| 4.1.3 优化设计样本点 |
| 4.1.4 临界失稳载荷随各参数的变化 |
| 4.1.5 失稳载荷对各参数的敏感度 |
| 4.1.6 优化结果 |
| 4.2 基于轴向刚度的曲板型波纹管结构优化设计 |
| 4.2.1 自变量与目标变量的选取 |
| 4.2.2 优化设计流程 |
| 4.2.3 优化设计样本点 |
| 4.2.4 轴向刚度随各参数的变化规律 |
| 4.2.5 轴向变形对输入参数的敏感性 |
| 4.2.6 优化结果 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 单C型波纹管和曲板型波纹管界面化计算软件 |
| 5.1 单C型波纹管计算软件 |
| 5.1.1 启动设置 |
| 5.1.2 参数设置 |
| 5.1.3 极限载荷分析 |
| 5.1.4 特征值屈曲分析 |
| 5.1.5 非线性屈曲分析 |
| 5.2 曲板型波纹管计算软件 |
| 5.2.1 启动设置 |
| 5.2.2 参数设置 |
| 5.2.3 极限载荷分析 |
| 5.2.4 应力云图 |
| 5.2.5 轴向力-轴向位移 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
| 专业学位硕士研究生学位论文答辩委员会决议书 |
（6）航天发动机波纹管刚度检测系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外在该方向上的研究现状及分析 |
| 1.2.1 波纹管力学性能理论分析的研究现状 |
| 1.2.2 波纹管轴向刚度检测系统的研究现状 |
| 1.2.3 嵌入式系统在电机控制领域应用的研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 波纹管刚度检测系统的结构设计 |
| 2.1 航天发动机波纹管力学性能的仿真分析 |
| 2.1.1 波纹管的三维模型创建 |
| 2.1.2 波纹管的力学性能仿真 |
| 2.2 波纹管刚度检测系统的总体设计 |
| 2.3 波纹管刚度检测设备的结构设计 |
| 2.3.1 波纹管刚度检测设备加载机构设计 |
| 2.3.2 传感器型号选择与布局设计 |
| 2.3.3 波纹管刚度检测设备装夹机构设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 波纹管刚度检测控制系统的研制 |
| 3.1 波纹管刚度检测控制系统的总体设计 |
| 3.2 波纹管刚度检测控制系统的搭建 |
| 3.2.1 基于ARM微处理器的硬件系统设计 |
| 3.2.2 电机控制系统硬件搭建 |
| 3.2.3 数据采集系统硬件搭建 |
| 3.2.4 辅助功能模块硬件搭建 |
| 3.3 波纹管刚度检测系统的控制策略实现 |
| 3.3.1 数据采集临界条件确定 |
| 3.3.2 伺服电机控制程序设计 |
| 3.3.3 数据采集转换程序设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 波纹管刚度检测控制系统软件的开发 |
| 4.1 刚度检测系统的软件总体设计 |
| 4.1.1 控制系统软件的功能需求分析 |
| 4.1.2 控制系统软件的开发环境选择 |
| 4.2 刚度检测系统软件的功能模块设计 |
| 4.2.1 功能模块通信机制的实现 |
| 4.2.2 控制系统软件功能模块设计 |
| 4.3 数据处理模块的实现 |
| 4.3.1 数据处理算法的设计 |
| 4.3.2 基于C语言的数据处理算法实现 |
| 4.4 刚度检测系统软件辅助功能设计 |
| 4.4.1 数据保存与读取功能的实现 |
| 4.4.2 用户信息管理功能的实现 |
| 4.4.3 实验信息管理功能的实现 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 波纹管刚度检测系统的实验研究 |
| 5.1 传感器的标定 |
| 5.2 波纹管刚度检测系统精度验证 |
| 5.3 波纹管刚度特性的评价指标确定 |
| 5.4 波纹管刚度特性检测实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）波纹金属软管有限元分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.2 金属软管结构特点 |
| 1.2.1 波纹管 |
| 1.2.2 网套 |
| 1.2.3 接头 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第2章 金属软管扭转位移工况下有限元分析 |
| 2.1 波纹管建模 |
| 2.1.1 波纹管结构参数 |
| 2.1.2 波纹金属软管的材料参数设定 |
| 2.1.3 选取单元并划分网格 |
| 2.2 金属网套建模 |
| 2.2.1 网套结构参数 |
| 2.2.2 编织密度的确定 |
| 2.2.3 几何模型的建立 |
| 2.2.4 单元选择与网格划分 |
| 2.3 网套与波纹管之间的关系 |
| 2.4 加载与求解 |
| 2.5 结果分析 |
| 2.6 联合工况分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 金属软管多种联合工况下有限元分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 弯曲位移工况下有限元分析 |
| 3.3 轴向位移和弯曲位移联合工况下有限元分析 |
| 3.3.2 内外层波纹管结果分析比较 |
| 3.3.3 波纹管端部应力分析 |
| 3.4 内压、轴向位移和弯曲位移联合工况下有限元分析 |
| 3.5 验证波纹管在各种工况下工作工况之间相互影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 波纹金属软管温度载荷工况下分析 |
| 4.1 传热的三类边界条件 |
| 4.2 波纹金属软管在温度载荷下分析 |
| 4.2.1 模型简化及单元选择 |
| 4.2.2 模型加载及分析 |
| 4.3 波纹金属软管温度、压力工况下联合分析 |
| 4.4 金属软管在温度、横向位移工况下联合分析 |
| 4.5 波纹金属软管在多种工况下联合分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 本文工作总结及结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士在读期间科研成果 |
（8）基于S型波纹管下干气密封系统动力稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题意义 |
| 1.2 国内外干气密封波纹管研究现状 |
| 1.2.1 干气密封研究现状 |
| 1.2.2 波纹管研究现状 |
| 1.2.3 波纹管的寿命 |
| 1.2.4 波纹管的类型 |
| 1.2.5 波纹管的材料 |
| 1.3 解决波纹管问题主要方法 |
| 1.3.1 数值法 |
| 1.3.2 解析法 |
| 1.3.3 工程近似法 |
| 1.4 本文主要内容 |
| 第2章 S型波纹管膜片的非线性大变形分析 |
| 2.1 基本方程和边界条件 |
| 2.2 对基本方程求解 |
| 2.2.1 外部无初挠度圆环薄板的基本方程求解 |
| 2.2.2 具有初始挠度的圆环薄板上半圆弧的基本方程求解 |
| 2.2.3 具有初始挠度的圆环薄板下半圆弧的基本方程求解 |
| 2.2.4 内部无初挠度圆环薄板的基本方程求解 |
| 2.3 数值计算和结果分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 复合载荷作用下S型波纹管膜片的非线性固有频率 |
| 3.1 S型波纹管基本方程和边界条件的建立 |
| 3.1.1 基本方程的建立 |
| 3.1.2 基本方程和边界条件的无量纲化 |
| 3.2 对基本方程求解 |
| 3.3 近似边值问题的求解 |
| 3.3.1 对一次近似边值问题求解 |
| 3.3.2 对二次近似边值问题求解 |
| 3.3.3 对三次近似边值问题求解 |
| 3.4 数值计算与结果分析 |
| 3.4.1 S型膜片位于中间位置时 |
| 3.4.2 S型圆弧不同波长 |
| 3.4.3 S型圆弧位于膜片不同位置 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 在动静载荷作用下S型波纹管膜片非线性稳定性分析 |
| 4.1 基本方程和边界条件 |
| 4.1.1 基本方程的建立 |
| 4.1.2 基本方程和边界条件的无量纲化 |
| 4.2 S型波纹管膜片在动静载荷下受迫振动方程 |
| 4.3 对自由振动方程求解 |
| 4.4 用Floquet指数方法研究平衡点的稳定性 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A (攻读学位期间所发表的学术论文目录) |
（9）汽车波纹管弯曲变形的力学性能及动态特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 解析法研究现状 |
| 1.2.2 有限元法研究现状 |
| 1.3 关于汽车波纹管研究存在的不足 |
| 1.4 本文的研究目的和主要研究内容 |
| 第2章 单层汽车波纹管弯曲刚度的研究 |
| 2.1 波纹管载荷谱分析 |
| 2.1.1 载荷谱行驶数据的采集 |
| 2.1.2 载荷谱行驶数据的处理 |
| 2.2 波形参数对弯曲刚度影响的有限元计算与分析 |
| 2.2.1 波高对弯曲刚度的影响 |
| 2.2.2 壁厚对弯曲刚度的影响 |
| 2.2.3 波径对弯曲刚度的影响 |
| 2.2.4 波距和波数对弯曲刚度的影响 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 双层汽车波纹管弯曲刚度和强度性能的研究 |
| 3.1 双层汽车波纹管实体单元求解模型的建立 |
| 3.1.1 双层汽车波纹管模型与材料 |
| 3.1.2 边界条件与工况 |
| 3.1.3 网格划分与收敛性计算 |
| 3.2 层间接触状态对有限元结果的影响分析 |
| 3.2.1 接触状态对弯曲刚度的影响 |
| 3.2.2 接触状态对最大工作应力的影响 |
| 3.3 壁厚减薄对汽车波纹管力学性能的影响 |
| 3.4 双层汽车波纹管的实体壳单元简化计算 |
| 3.4.1 实体壳单元力学模型 |
| 3.4.2 实体壳单元在波纹管计算中的优势 |
| 3.4.3 实体壳单元有限元计算 |
| 3.4.4 实体单元与实体壳单元的对比 |
| 3.5 实体壳单元有限元结果试验验证 |
| 3.5.1 汽车波纹管弯曲刚度和应变测量 |
| 3.5.2 试验与有限元结果的对比分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 双层汽车波纹管疲劳性能的研究 |
| 4.1 疲劳分析基本理论 |
| 4.1.1 寿命评估的应力分析 |
| 4.1.2 疲劳累积损伤理论 |
| 4.1.3 疲劳分析方法 |
| 4.2 双层汽车波纹管疲劳寿命和损伤度的有限元计算 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 汽车波纹管刚度对排气系统NVH性能的影响 |
| 5.1 排气系统有限元模型的建立 |
| 5.2 排气系统约束模态分析 |
| 5.2.1 模态分析理论基础 |
| 5.2.2 排气系统固有频率的有限元分析 |
| 5.2.3 波纹管刚度对排气系统固有频率的影响 |
| 5.3 排气系统动态力频率响应分析 |
| 5.3.1 频率响应分析基本理论 |
| 5.3.2 频率响应分析结果 |
| 5.3.3 汽车波纹管刚度对排气系统动态力的影响 |
| 5.4 波纹管动态特性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 进一步研究工作 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（10）抗高压气举阀的研制与结构优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 第2章 气举阀结构特点及失效分析 |
| 2.1 气举阀结构特点 |
| 2.2 气举阀工作特性分析 |
| 2.3 气举阀波纹管力学分析 |
| 2.3.1 气举阀波纹管应力分析 |
| 2.3.2 气举阀波纹管刚度分析 |
| 2.4 气举阀阀球阀座力学分析 |
| 2.5 气举阀内密封圈密封特性分析 |
| 2.6 气举阀失效分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 气举阀波纹管力学性能仿真分析 |
| 3.1 波纹管有限元模型建立及参数设置 |
| 3.1.1 波纹管有限元模型建立 |
| 3.1.2 网格划分 |
| 3.1.3 载荷与边界条件 |
| 3.2 波纹管层厚对其结构强度及轴向刚度的影响 |
| 3.2.1 波纹管层厚对其结构强度的影响 |
| 3.2.2 波纹管层厚对其轴向刚度的影响 |
| 3.3 波纹管波高对其结构强度及轴向刚度的影响 |
| 3.3.1 波纹管波高对其结构强度的影响 |
| 3.3.2 波纹管波高对其轴向刚度的影响 |
| 3.4 波纹管波距对其结构强度及轴向刚度的影响 |
| 3.4.1 波纹管波距对其结构强度的影响 |
| 3.4.2 波纹管波距对其轴向刚度的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 气举阀单流阀体密封性能分析 |
| 4.1 单流阀组件分析 |
| 4.2 单流阀组件结构参数对密封性能的影响 |
| 4.2.1 单流阀体密封凹槽形状对密封性能的影响 |
| 4.2.2 单流阀体密封凹槽倒角尺寸对密封性能的影响 |
| 4.2.3 单流阀体密封凹槽摩擦系数对密封性能的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 阀座阀球结构强度及疲劳强度分析 |
| 5.1 阀座阀球有限元模型建立及参数设置 |
| 5.2 气举阀阀座结构强度分析 |
| 5.2.1 阀座、阀座结构仿真分析 |
| 5.2.2 阀座倒角参数对其结构强度的影响 |
| 5.3 气举阀阀座结构疲劳强度分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 高压气举阀的研制及试验研究 |
| 6.1 高压气举阀的研制 |
| 6.2 气举阀波纹管腔室强度试验 |
| 6.3 气举阀打开压力性能试验 |
| 6.4 气举阀老化试验 |
| 6.5 老化后气举阀打开压力性能试验 |
| 6.6 单流阀耐水压试验 |
| 6.7 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
四、多层U型波纹管强度设计的探讨（论文参考文献）
- [1]加强型波纹管膨胀节强度性能仿真分析[J]. 罗炳亮,闫朝,顾超,邹桐煊. 工业锅炉, 2021(05)
- [2]非接触式加强环间隙对膨胀节高温强度的影响[J]. 罗炳亮,王云,闫朝,杨蓓. 压力容器, 2021(08)
- [3]基于ANSYS Workbench的阀门用多层U型波纹管刚度与应力分析[J]. 张希恒,肖龙城,白亚州. 甘肃科学学报, 2021(01)
- [4]加强件间隙对膨胀节强度及轴向刚度影响研究[J]. 罗炳亮,王云,顾超,邹桐煊. 压力容器, 2020(11)
- [5]航天用波纹管失稳、轴向刚度及结构优化设计研究[D]. 高庆东. 北京化工大学, 2020(02)
- [6]航天发动机波纹管刚度检测系统的研究[D]. 张泽. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [7]波纹金属软管有限元分析[D]. 甘士闯. 华东理工大学, 2020(01)
- [8]基于S型波纹管下干气密封系统动力稳定性研究[D]. 李鸿瑞. 兰州理工大学, 2020(12)
- [9]汽车波纹管弯曲变形的力学性能及动态特性研究[D]. 马恺. 南昌大学, 2019(02)
- [10]抗高压气举阀的研制与结构优化[D]. 王云瑞. 西南石油大学, 2019(06)