阀体强度分析方法研究
阀门典型零部件的强度计算
P Dn SB C 2.3[ L ] P
8-1 阀体壁厚的计算
三、计算法
（一）圆筒形及腰鼓形阀体
2.厚壁阀体 对于钢制高压阀门的阀体壁厚，一般按厚壁容器公 式计算： Dn SB ( K 0 1) C 2
其中： K0 —阀体外径与内径之比，按下式计算；
K0 [ ] [ ] 3P
8-1 阀体壁厚的计算
三、计算法
注意：
阀体壁厚的计算方法与它的形状有关，一个阀体又往往由几 种形状所组成。但实际应用上并不是一部份一部份地单独进 行计算。 阀体通常都由中腔和进口、出口管段几个部分组成。这三个 部分中总是中腔尺寸大于进口、出口段，因此，阀体壁厚的 计算一般只对中腔部分进行。 阀体壁厚的计算除了考虑强度之外，还应考虑其刚度，否则， 会因受力变形而破坏密封。通常当DN≥300mm时，在阀体 内腔或外部增添加强肋，以增强其刚性。
（2）弹性变形过渡直径
一般地取弹性变形过渡直径dB比闸板密封面内径小4～ 12mm。
8-1 阀体壁厚的计算
三、计算法
（一）圆筒形及腰鼓形阀体
1.薄壁阀体 Ａ.对于用铸铁等脆性材料做成的阀体，其壁厚按 第一强度理论计算： P Dn SB C 2[ L ] P
Dn —阀体中腔最大内径，根据结构需要选定，下 其中： 表为推荐的闸、计算法
（一）圆筒形及腰鼓形阀体
1.薄壁阀体
P Dn SB C 2[ L ] P
C —考虑铸造偏差、工艺性和介质腐蚀等因素而附加 的裕量，可参考下表选取；
8-1 阀体壁厚的计算
三、计算法
（一）圆筒形及腰鼓形阀体
1.薄壁阀体 Ｂ.对于塑性材料做成的阀体，其壁厚按第四强度 理论计算：
ANSYS Workbench在阀体密封分析中的应用
ANSYS Workbench在阀体密封分析中的应用摘要：应用有限元分析方法建立密封系统的三维有限元模型，以ANSYS Workbench有限元分析软件为基础计算法兰与垫片之间的应力场和接触压力。
然后根据分析结果，尤其是接触面之间的接触压力，并结合密封面计算比压的理论计算公式，对有限元方法分析阀体密封性能进行验证。
为合理、科学的阀体密封泄漏原因分析提供了先进的技术手段。
关键词：球阀；有限元；密封；接触压力引言阀门的强度、刚度以及密封性能是阀门最重要的技术性能指标。
强度失效和密封失效是阀门最常见的两种失效形式。
在设计时要求必须具有足够的强度和刚度，以保证长期使用而不发生破裂或者产生变形；要求阀门各密封部位有合理的密封比压，以保证密封部件既不损伤又能有良好的紧密度，以阻止介质泄漏。
阀体、阀盖的强度分析已经很成熟，而阻碍现代密封设计应用的因素有：密封结构中包含复杂材料特性的密封元件；有限元求解过程中包含接触分析；密封结构在工作状态中遇到的不稳定工况，如温度、压力、密封介质特性等。
因此，大多数情况下设计人员沿用传统的凭借经验来确定密封结构的方法。
而基于经典力学理论的常规设计计算方法由于其固有的局限性，对于复杂几何结构、多载荷作用下的计算是无能为力的，即使对于受简单边界条件的结构，也会因为结构较复杂使得计算不准确，甚至与实际相差甚远。
随着有限元分析方法的发展，基于有限元法数值模拟成为解决这些复杂问题的利器，很多学者及技术人员，对阀门单个零件或整体进行了有限元计算和结构分析。
ANSYS是当前使用最广泛的大型通用有限元分析软件，具有强大的求解器，可以对结构、热、流体、电磁场、声场和耦合场进行计算。
但是ANSYS的建模能力相对薄弱，并对分析模型要求苛刻。
为解决该问题，ANSYS为目前主流的CAD软件提供了预留接口，SolidWorks也在其中。
本文以球阀为研究对象，考虑部件之间的接触作用，建立起阀体、阀盖、垫片、螺栓与螺母一体化的三维模型，针对金属缠绕垫片的非线性特点，使用有限元分析软件ANSYS获得接触面之间的接触压力，以及螺栓拉应力计算结果，为密封结构的设计和优化提供技术支持。
火电厂锅炉管道阀门检修及管理分析
火电厂锅炉管道阀门检修及管理分析摘要：随着国家对于环境保护工作重视程度的逐渐提高，电厂作为主要的能耗大户之一，必须要进行节能降耗，而锅炉作为电厂中的主要设备之一，应用节能降耗技术是必然趋势。
笔者根据多年来电厂的实际工作经验，逐一对电厂锅炉使用问题、节能降耗对于电厂锅炉的积极影响以及节能降耗技术在电厂锅炉运行中的应用方法进行论述，希望能够提高节能降耗技术在电厂锅炉中的应用效果。
本文就将探讨火电厂锅炉管阀的检修及管理办法，希望能为锅炉管阀的检修及管理提供一定的参考资料。
关键词：锅炉管道；检修分析；检修管理；措施对策；分析；一、阀门的主要技术性能（一）强度性能所谓的强度性能就是指在管道系统正常运行的过程中，阀门对介质压力的承受能力。
而在正常使用的过程中，由于阀门属于一种承受内压的机械元件，并且在火力发电厂中有着十分重要的作用，因此必须要保障阀门拥有足够的强度，只有这样才能保障管道系统的长期使用"。
（二）密封性能阀门的密封性能是指阀门各密封部位阻止介质泄漏的能力，它是阀门最重要的技术性能指标。
阀门的密封部位有三处∶第一，启闭件与阀座两密封面间的接触处。
第二，填料与阀杆和填料函的配合处。
第三，阀体与阀盖的连接处。
其中第一种的泄漏叫做内漏，也就是通常所说的关不严，它将影响阀门截断介质的能力。
对于截断阀类来说，内漏是不允许的。
后两种的泄漏叫做外漏，即介质从阀内泄漏到阀外。
外漏会造成物料损失，污染环境，严重时还会造成事故。
对于易燃易爆、有毒或有放射的介质，外漏更是不能允许的，因而阀门必须具有可靠的密封性能[1]。
（三）流动介质阀门的应用主要就是为了流动介质进行有效的控制，从而达到人们在生产和生活中的要求。
不过由于流动介质中存在的一定阻力，因此阀门在对其进行有效的控制调节的时候，就需要消耗一定的能力。
从节能方面进行考虑，我们在对阀门进行安装施工的时候，一定要尽量的减少流动介质在阀门控制中产生的阻力。
（四）启闭力和启闭力矩启闭力和启闭力矩是指阀门开启或关闭所必须施加的作用力或力矩。
蝶阀结构强度的力学特性分析
蝶阀结构强度的力学特性分析
孙浩伟
【期刊名称】《阀门》
【年(卷),期】2024()4
【摘要】蝶阀作为一种流体控制元件,其在石油化工、燃气输送等领域的应用极其广泛。
本文利用Workbench软件平台对蝶阀进行了热-结构耦合分析,这一过程结合了阀体温度场和应力场的精确计算。
研究从两个关键层面入手,首先是对阀体内部温度场进行模拟与分析,其次是在试验条件下以及额定工作压力状态下的蝶阀进行力学特性分析。
研究发现,试验压力与额定压力工况下应力值有较大变化,但都符合设计要求,阀门关闭状态下应力值稍大,这说明当蝶板处于全关位置时,阀体一侧受到的承压载荷是相对显著的,阀门总体的变形量较小。
【总页数】5页(P471-475)
【作者】孙浩伟
【作者单位】海装沈阳局
【正文语种】中文
【中图分类】TH134
【相关文献】
1.中高压法兰蝶阀阀体结构强度的有限元分析
2.轴向柱塞双联泵中间体动力学特性及结构强度校核分析
3.极限工况下三偏心蝶阀的力学特性分析
4.基于Workbench
的硬密封蝶阀结构强度与温度场分析5.基于Workbench的蝶阀结构强度与温度场分析
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阀体ansys分析
基于ansys的液压阀体热-应力耦合分析说明，本问只是用一例子说明分析以及一些猜想，仅供学术讨论。
问题描述：液压阀的流道分析，本文考虑了，液压油的热量、压力对流道的作用，分析阀体受力情况，以达到减小阀体尺寸的目的。
工作压力35MPa，工作温度80℃（仅作分析用），阀体材料QT500-7，简化出的机构如下图阀体材料的性能参数如下：热导率0.058W/mm.℃，弹性模量1.73E5MPa，泊松比0.3，热膨C o，最小屈服强度300MPa。
阀体尺寸和流道尺寸如下图：胀系数10.31为了分析方便，可以简化成平面问题，包括两个流到孔A,B。
初步怀疑危险位置为C,D,E三处。
选择二维实体单元plane55，建立模型如下图：划分网格并且加温度载荷，孔内80℃，外部加温度20℃，其中在阀体的上下左边都加载了环境温度载荷，右侧视为与其他部分连接，不加载荷。
如下运算就求解的记结果如下图，不做考虑，主要查看另外三边。
转换为结构应力模式，施加上一部中算出的温度载荷，同时在孔内加载35MPa的压力，在右侧边缘建立x方向的自由度耦合集，实现其x方向的位移相同，如下图。
运算求解，如下图。
只受到温度载荷的应力情况只受到工作用油压力的应力情况总结：1，以上分析结果体现了温度载载荷和液压载荷对阀体应力的影响。
在温度载荷和工作油油压的作用下，最大应力出现在C处。
最大值为89.5MPa，材料的应力极限约300MPa，可见安全系数大于3。
说明壁厚过厚，可以适当减薄。
也可以改用其他性能差一些的材料，以达到节约成本的目的。
2，单独温度载荷作用时，最大应力出现在内孔，最大值102Mpa。
单独油压作用时，最大应力出现在内孔，最大值是73.6MPa。
可见温度载荷对液压阀的受力情况贡献很大，可见液压系统油液的温度控制很重要。
3，温度载荷和油压载荷同时作用是的最大值小于温度载荷单独作用的最大值，并且最大应力区域也发生了变化，由此做如下假设性推论：适当的温度，可以缓解阀体的受力情况。
主汽阀阀盖法兰侧壁开孔强度分析
主 汽 阀作 为 合 成 气 压 缩 机 的蒸 汽控 制 部 件 ，
使用 过程 中经 常 在 阀 门法 兰处 发生 泄 漏 ， 会 造 成 设备 与 管道 系统 或整套 装 置甚 至整 个工 厂 的停工 从而 给 企业带 来 经济 损失 。带 压堵 漏技 术 因其 经 济性 好逐 渐被 炼 油 和 化 工 系统 广泛 采 用 ， 它 可 以 实现 在设 备不 停 机状 态下 对液 路或 汽路 承压 部件 进行 堵漏 … 。对 于 生 产 运行 中 的在 线 阀 门 ， 运 用 注剂 式带 压堵 漏 技 术 对 阀 门法 兰 实施 带 压 堵 漏 ， 是 目前 治理 阀 门泄漏 比较 直接有 效 的一 种技 术手 段 。带压 堵漏 就是 利用 高压 注剂 枪 的压力 大 于介 质泄 漏 的压力 ， 将 密 封 剂 注 射 到 特 型 夹具 与泄 漏 部 位外 表 面所 形 成 的 密封 空 腔 内 ， 并在短时 间内 由塑性 体转 变 为 弹性 体 ， 形 成 一个 有 弹性 的新 密 封 结构 ， 代 替 已经失 效 的密 封填料 ， 来 堵塞 泄 漏孑 Ｌ
隙各通 道 ， 阻塞 介质 的外 泄 ， 并且 能够 维持 一定 的
由１ Ｃ ｒ ｌ ８ Ｎ ｉ ９ Ｔ ｉ 加 石棉 纸 绕制 而 成 的缠 绕 式 垫 片 ，
阀体 材 料 为 Ｚ Ｇ １ ７ Ｃ ｒ Ｍｏ ｌ Ｖ，阀 盖 法 兰 材 料 为 Ｚ Ｇ １ ７ Ｃ ｒ Ｍｏ ｌ Ｖ， 双 头螺 栓材 料为 ３ ５ Ｃ ｒ Ｍｏ 。
第４ ０卷
第 ２期
化
工
机
械
２ １ ５
主 汽 阀 阀盖 法 兰 侧 壁 开孑 Ｌ 强 度 分 析
朱 志 彬
（ １ ．福 州 大 学 化 学 化 工 学 院 ； ２ ．厦 门市 特 种 设 备 检 验 检 测 院 ）
核一级止回阀阀体强度有限元应力分析
核级 阀 门的设计 计算 方法不 同于常规 阀 门的 设计 。核 级 阀门采用 “ 析 设计 ” 法 ， 分 方 引入 应 力
分类 的概念 。“ 析 设 计 ” 以弹 塑 性 失 效 准 则 分 是 为理论 基础 ， 用极 限分 析 和安定性 原理 ， 应 允许 容
器 材料 局部屈 服 ， 采用最 大剪应 力 理论 （ ｒｓａ强 Ｔｅｃ维普资讯 第 Fra bibliotek期 刘
明， ： 等 核一级止 回阀阀体强度 有限元应力分析
・ ９・ ７
公称 通径 ： ’ ２ 公称 压力 ： ｌｓ １０ Ｌ Ｃａｓ ５ ０ Ｂ
将 网格尺 寸 扩大 一 倍 并 从 新 进 行 计 算 ， 出最 大 得
变 形 量 ０ ０ ４ １ ７ｍｍ。可 见 最 大 变 形 量 并 没 有 ． ８ ９
Ｌｕ Ｍｉｇ ， ｉ ｉｌ ｎ Ｃ ｉ ｅ ｇ ，Ｌ ｈｂ ｉ ｎ Ｌｕ Ｊｎ ｉ ｇ ， ａ ｎ ｉ ｉｏ ａ Ｐ Ｓ
（ ． ａｂｎＨ Ｃ Ｖ ｌ ｏ ａｙＬｍｉ ｄ Ｈ ｒｉ ５ ０ ６ １ Ｈ ｒｉ Ｂ ａ ｅＣ ｍｐｎ ｉ ｔ ， ａｂｎ１ ０ ４ ； ｖ ｅ ２ Ａ ｓｉ ｓ ａ ｉｃＣ ｍ ａ ｙ Ｂ ｉｎ ０ ０ ６ Ｃ ｉａ ． ｎｈ Ａ ｉ Ｐ ｃ ｏ ｐ ｎ ， ｅ ｉｇ１０ ２ ， ｈｎ ） ａ ｉ ｆ ｊ
阀门失效模式的分析及解决方法
阀门失效模式的分析及解决方法摘要：阀门是流体输送系统中的控制部件，具有截止疏通流体、调节流量大小、疏导、止逆、稳定压力压强、分散流体、溢流泄压等功能。
阀门的种类、规格复杂繁多，有结构简单地截止阀、球阀等，也有适用于自控系统中的复杂阀门。
随着生产需求扩大，工业自动化技术提高，为保证生产顺利进行，不发生事故，阀门的失效分析与解决方法越来越受到重视，尤其在航天、核电、火电、核能、高温高压等领域。
阀门在工业生产中具有重要作用，因此研究阀门的失效形式及其原因对于阀门受力、强度、疲劳等实际应用至关重要。
关键词：阀门失效；模式分析；办法1失效模式及原因分析1.1渗漏渗漏主要分为外渗漏和内渗漏。
外渗漏主要是指流体介质由于密封失效等原因流至系统外面，反之称为内渗漏。
阀门发生渗漏的主要原因为密封失效。
在低温环境下，随着温度降低，橡胶密封材料拉伸和压缩性能会急剧下降，并出现硬化，从而导致接触面预紧力减小，造成泄漏。
在高温高压条件下阀体会发生变形，可能会出现阀杆下降卡塞现象。
不论工况如何，阀门密封一旦失效造成泄漏，尤其是涉及高温高压、腐蚀性、放射性、易燃易爆等介质，便会发生中毒、火灾、爆炸和人身伤亡等事故。
（1）结构不合理。
在工作环境、密封比压、结构尺寸等基础上，对锁渣阀密封结构进行设计。
建立有限元模型进行模拟，利用流动模型和泄漏模型进行分析，得到设计参数的有效密封区间以及在不同参数条件下阀座泄漏等级并进行了验证。
对U形密封件进行分析，最大蠕变应变发生在U形密封件的上、下臂展和U形槽根部，没有出现泄漏。
（2）材料选用不合理。
奥氏体球墨铸铁的球化率高于95%，其力学性能和成分均好于国内同种铸铁，且其塑性指标提高了3倍。
该材料应用于双面密封结构后，阀门使用寿命能得到显著提高，并且降低制造成本和制造难度。
同时，在无钴铁基合金粉末帮助下，利用激光熔覆技术，能使得锈钢基体硬度明显提升，约为未覆盖的基体硬度2倍。
大量学者针对阀门渗漏对其密封结构从设计、结构、材料等角度进行了分析和改善，但仍然存在问题，首先密封都是在特定条件下进行定性分析，还不能给出针对大多数条件下，进行定量分析的计算方法。
核电站阀门抗震分析与计算
核电站阀门抗震分析与计算核电站使用阀有抗震等级要求的一部分，将会有一個阀的过程中地震，地震荷载的阀压力边界会产生一定的影响，使用核电站阀门阀必须能够承受地震荷载应力，地震荷载分析通用阀阀固有频率分析的有限元分析软件，然后利用等效静态方法计算地震荷载引起的压力，计算等效应力和工作压力叠加后，总压强的应力值，然后根据评价原则止回阀压力边界应力强度的组件。
标签：核电站;阀门;抗震分析;计算1阀门设计参数与材料该阀门为核安全2级，抗震1A类旋塞阀，阀门的公称通径为DN80，接管尺寸为88.9×5.5mm，阀门的公称压力为Class150，阀门的设计压力为1.33MPa，水压强度试验压力为2.66MPa，设计温度为150℃。
该旋塞阀主要由阀体、阀瓣、阀盖、下阀盖、执行器支架、电动执行器、螺栓螺母组成。
阀门质量为100kg，其中电动执行器的质量为51kg。
阀体、旋塞、阀盖、下阀盖材料均为Z2CND17-12，阀盖螺栓及下阀盖螺栓材料为X6CrNiCu17-04，螺母材料为X12Cr13。
计算所取材料参数如表1所示。
2阀门固有频率当使用有限元分析软件计算固有频率的阀门，应该首先简化三维模型和一些复杂的倒角或沟地区应该取消，因为过度复杂的模型会影响模型的网格划分，最终导致计算结果不准确。
完成三维模型的简化后，划分网格，选择合适的固有频率分析求解器完成阀固有频率的计算。
只有当阀的固有频率大于33Hz时，才能采用等效静力法对阀进行地震分析。
3载荷阀门的载荷包括自重、内压、管道载荷、地震载荷等。
3.1管道载荷管道传递给阀体的载荷被称为管道载荷。
如果阀门的管道载荷大小在设计规格书中并没有提供，我们可以依据RCC-MC3552确定阀门的管道载荷，即：式中：Cb为弯曲载荷的应力指数;ri为阀门支管内径，mm;Tr为阀门支管壁厚，mm;Gb为阀体支管处惯性模量;Fb为连接管道的惯性模量;De为管道外径，mm;Di为管道内径，mm。
机械结构强度分析的工程方法与研究
机械结构强度分析的工程方法与研究在机械工程领域中，机械结构的强度分析是一个重要的研究方向。
机械结构的强度分析是指通过数学模型和工程计算方法，对机械结构在运行和负荷工况下的强度进行评估和预测的工作。
它对于设计和制造安全可靠的机械产品具有重要意义。
一、强度分析的工程方法强度分析的工程方法主要可以分为两个方面，即基于理论的分析方法与基于数值仿真的计算方法。
基于理论的分析方法是通过应力、变形和能量等基本原理，利用数学方程和物理规律，计算机械结构的强度。
这种方法要求对结构本身以及所受力学原理有深入的理解和掌握。
常见的基于理论的分析方法包括解析方法、弹性力学理论和材料力学等。
通过这些方法，可以计算出机械结构在不同工况下的应力、应变和变形等参数，从而评估其强度。
基于数值仿真的计算方法是近年来发展起来的一种新型的强度分析方法。
这种方法利用计算机技术，通过有限元分析和计算流体力学等方法，对机械结构进行数值模拟和计算。
有限元分析是一种以离散元素代表结构，将结构分割成无限个简化的小单元，然后利用数学方法求解结构应力和变形的技术。
计算流体力学则是应用数值模拟方法，通过流体动力学方程和物理模型，计算机械结构在流体力场中的受力情况。
这些计算方法可以更准确地模拟机械结构的实际工况，为强度分析提供更全面的数据支持。
二、强度分析的研究领域随着科学技术的不断发展，机械结构强度分析的研究也日趋深入和广泛。
在研究领域中，主要可以分为以下几个方面。
首先是结构材料的研究。
材料的强度和特性是机械结构强度分析的基础。
在研究中，通过实验和数值模拟等方法，对材料的抗拉、抗压、抗弯等性能进行测试和分析，为结构的强度分析提供数据支持。
其次是结构优化设计的研究。
优化设计是指在满足结构功能和强度要求的前提下，以最小的成本和最大的效益为目标，对结构进行优化的过程。
在研究中，通过强度分析和结构优化算法，对机械结构进行改进和优化，提高结构的强度和性能。
再次是动态和疲劳强度分析的研究。
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核级阀门阀体强度分析方法研究一、论文的目的和意义1.理论依据阀门中的阀体、阀盖、阀瓣等零件均属于承压部件，计算时应该遵守压力容器设计法规。
相比圆筒、球壳、封头等压力容器，阀体的结构形状相对复杂，计算时应考虑的因素也比较多。
目前，压力容器设计所采用的标准有两大类，一种是按规则进行设计（Design by rule）通常称为“规则设计”，即第一强度理论，以GB150为代表，经过多年的发展已经相当的完善和成熟，同时有数十年的安全使用业绩作为支撑。
另一种是按分析进行设计（Design by analysis）,通常称为“分析设计”，即第三强度理论作为基础，以JB4732为代表，通常以有限元分析理论作为计算方法。
传统的压力容器标准与规范，它是以弹性失效理论为基础，导出较为简单的适合于工程应用的计算公式，求出容器在载荷作用下的最大主应力，将其限制在许用值以内，即可确定容器的壁厚，对容器局部区域的应力、高应力区则以具体的结构形式限制，在计算公式中引入适当的系数或降低许用应力的方法等予以控制，对局部应力集中，边缘效应或循环应力等均不作计算，这是一种以弹性失效准则按最大主应力理论导出的，以长期实践经验为依据而建立的一项标准，一般称之为常规设计标准。
在标准所规定的使用范围内，按标准要求所设计、制造的容器是安全可靠的。
然而，随着科学技术的进步，容器的使用条件以及对它的要求越来越严峻。
从实践中发现“常规设计”存在一些不能满足设计要求之处，主要有：1.工程结构中的应力分布大多数是不均匀的，由于试验技术与计算技术的发展，对于局部几何不连续处按精确的弹性理论或有限元法所得到的应力集中系数往往可达到3-10，此时，若按最大应力点进入塑性就算失效就显得过于保守，因为结构上有很大的承载能力；若不考虑从应力集中制按简化公式进行设计又不安全，应力集中区将可能出现裂纹。
2.对于高温情况，要把热应力控制在传统标准允许的水平之下有时是做不到的，在高温、高压的容器中热应力与内压力之和已超过传统的允许值，无论加厚或减薄壁厚均不能满足传统标准要求，因为二者对壁厚大小的要求是相反的。
对于一些弹性元件（如波纹管、膨胀节）对壁厚的要求也属这类问题（强度与柔性的矛盾），若按常规设计的原则与方法，就无法得到合理的设计。
3.在实际运行的设备中，出现的疲劳裂纹是反复加载条件下结构的一种破坏形式。
基于一次净力加载分析的常规设计和产品水压试验都不能对此作出合理的评定与预防。
“分析设计”从设计思想上来说，就是放弃了传统的“弹性实效准则”。
而采用以极限载荷、安定载荷和疲劳寿命为界限的“塑性失效”与“弹塑性失效”准则，允许结构出现可控制的局部塑性区，允许对峰值应力部位作有限寿命设计。
采用这个准则，可以较好地理解前述的矛盾，合理地放松了对设计应力过严的限制，适当地提高了许用应力值，但又严格地保证了结构的安全性。
“分析设计”是以弹塑性失效准则为理论基础，应用极限分析和安定性原理，允许容器材料局部屈服，采用最大剪应力理论，以主应力差的最大值作为容器发生垮塌和破坏的依据，即称之为应力强度。
对塑性金属而言，用最大剪应力理论判断屈服和疲劳失效比用最大主应力理论更为合理。
“分析设计”要求对容器所需部位的应力作详细计算，并根据应力在容器上的分布、产生的方式以及对容器失效所起作用的差异分为一次应力、二次应力和峰值应力，对各类应力及其组合的当量应力给以不同的限制。
对一次应力的限制是防止过度的弹性变形和延性破坏，对一次应力加二次应力强度的限制是防止塑性变形引起的增量破坏，对峰值应力强度的限制是防止由周期性载荷引起的疲劳破坏。
2.核级阀门设计的特殊要求在核级阀门的设计计算中，需要遵守ASME、RCCM等法规。
ASME核电规范与标准BPVC-III 核设施部件建造规则第一册NB分卷，NB3500规定了核一级阀门的合格标准，NC、ND 分卷规定了核二、三级阀门的合格要求。
其中ASME III NB分卷的核心是采用第三强度理论，使用分析设计方法对压力容器进行分析计算。
在计算中考虑了内压、自重、管道反作用力、地震载荷、温度效应等载荷条件。
将压力容器所处的工作环境分为设计基准工况、运行工况、紧急工况、事故工况、水压试验等5种类型，每种工况分别对应不同的设计输入载荷和条件，合格依据也制定了详细的判定标准。
其中，载荷工况与应力限制的关系如表1所示。
每种工况下分别评价承压部件的薄膜应力、弯曲应力、一次应力、二次应力、峰值应力、热应力、总应力是否满足所使用材料的设计应力强度值。
3.研究目的和意义综上所述，本文预计使用第三强度理论，按照ASME法规第三卷要求，以一个核一级闸阀为例，进行一个完整的有限元应力分析计算。
在分析过程中，选择闸阀为模型，有如下优点：闸阀为电厂中普遍使用的产品，为大众所熟知。
使用常规设计方法对闸阀进行设计计算的案例为数众多。
而本文使用分析设计的方法对闸阀进行一个全新的分析计算，更能体现本文的价值。
❍闸阀的外伸机构（包含支架、驱动机构等部分）较长，固有频率相对较低。
在进行抗地震分析时，闸阀的固有频率比较接近地震频率，计算结果更加直观，地震应变云图比较接近通过抽象得出的结论。
❍针对此闸阀的设计图纸，哈电阀门公司已经生产制造出试验样机，即将按照ASME QME-1的标准进行真机的型式试验鉴定。
届时，可将样机的试验结果同分析计算的结果进行对比，通过样机的试验数据验证本文分析计算的结果是否真实、准确。
在国内，已经取得ASME认证的阀门企业只有中核苏阀和大连大高阀门公司。
经过了解，这两家阀门厂的设计计算都是使用经验公式的方法进行设计，制造试验样机进行设计鉴定。
而本文使用有限元的方法进行分析，将填补国内核级阀门分析计算的空白。
在分析过程中，使用新版本的ANSYS Workbench12.0软件进行计算。
鉴于国内介绍ANSYS Workbench的书籍较少，因此，本文在分析中较详细的介绍了软件的使用方法及操作步骤，也可为希望从事阀门有限元分析计算的工程师提供一个标准的分析计算模板。
二、国内外研究现状哈尔滨锅炉厂有限责任公司哈尔滨锅炉厂有限责任公司（以下简称哈锅）隶属于哈尔滨动力设备股份有限公司，位于哈尔滨市香坊区三大动力路309号。
哈锅下属的辅机容器设计开发处主要负责锅炉低加、高加蓄热器、除氧器和核电站汽水分离再热器、除氧器、高加等辅助设备的设计开发。
通过了解，辅机设计处使用ANSYS 软件进行设计开发已经有十几年的历史，最早版本为ANSYS 5.4，曾发表过《用ANSYS 计算等径三通热应力》等文献和计算、验证报告。
在ASME N认证过程中，辅机设计处使用ANSYS软件对模拟件进行了分析计算，使用ASME III NB分卷提供的公式进行了设计验证。
现哈锅已经通过了美国ASME协会的联检并取得ASME N认证。
2007年，哈锅升级ANSYS软件到ANSYS Workbench 10.0版本。
使用新软件对秦山二期汽水分离再热器（MSR）进行了设计计算，分析计算报告名称为：《Design Report For Drain Tank Of QINSHAN Phase II For Nuclear Power QINSHAN Joint Venture.Co.LTD》。
分别评定了设计基准、运行、紧急、水压试验四种工况，考虑了内压、地震、接管反作用力等载荷。
现今，MSR已经生产制造完成并发往用户现场。
分析报告中考虑了内压、关闭试验压力、反作用力、地震载荷等载荷的作用，分别进行了设计工况、紧急工况、水压试验工况的分析，评价了总体薄膜应力、局部薄膜应力、一次和二次应力、峰值应力。
最终的审核已经由RPE签字通过。
韩国SDD公司韩国System D&D有限公司创立于2002年，是给发电站及产业设备提供综合性工程解决方案的公司，是具备设计核电站发电设备、各种试验设备生产及运营、工程部门和高温、高压、高压差用调节阀的设计和生产部门的重点发展型企业。
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经过了解，韩国SDD公司具有如下所述的设计研发能力：❍结构分析（Structure Analysis）依据ASME、KEPIC的要求，应用ANSYS、NASTRAN和LS-DYNA手段，通过分析包括操作力在内的负荷组合分布，检查并验证由于负荷可能产生的位移等，从而确认设计结构的可靠性和符合性。
❍抗震分析（Seismic Analysis）通过对调节阀结构形状以及采用的不同材料组合分析，从而确定其固有频率超过33HZ 时，抗地震载荷及结构完整性。
❍流体分析（CFD Analysis）采用ANSYS CFX和Fluent，对阀体、阀座和阀瓣在不同介质流速、压力情况下进行分析。
VELAN公司Engineering expertiseOver the years,Velan has brought together a strong team of professional engineers with extensive experience in critical applications in critical ing advanced software applications including Finite Element Analysis(FEA),Computational Fluid Dynamics(CFD),and 3DSolid-modeling,Velan’s engineers design superior quality valves that meet the most demanding performance requirements.their R&Dfacilities,equipped with steam boilers,superheaters,flow loops,and cryogenic test stands,enable them to run comperhensive testing programs.Velan also has a long-standing history of partnering with major architects/engineers and end users to develop innovative solutions for their valving needs.Stress calculations are done using 3D Finite Element Analysis(FEA) software,like ANSYS and Pro/Mechanica,with 3D models developed in Pro-Engineer.2010年6月，VELAN公司获得重要核级控制阀订单Velan has been awarded an important contract valued at over $6 million with CNPEC for 124 bellows seal control valves (DN 8 to DN 300) for two third-generation EPR plants in Taishan, People's Republic of China.三、论文主要内容首先对第三强度理论、规则设计与分析设计在设计方法上的区别、应力的分类及评定、进行简要的描述。