蜗卷弹簧超声导波检测的数值仿真分析

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储能蜗卷弹簧是高压断路器操动机构的核心部件,对其超声导波检测是确保电网安全稳定运行的重要措施.为了高效地研制蜗卷周向超声导波检测装置,利用ABAQUS建立了蜗卷弹簧周向导波的仿真分析模型,分别研究了不同激励频率的超声导波在蜗卷弹簧中的传播特性及其对蜗卷弹簧表面预制裂纹检测效果.结果 表明:导波激励信号频率越高,导波在卷簧中衰减越快,信号幅值越小;对不同情况的裂纹需采用不同的导波检测频率才能准确地判断卷簧整体状态.
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针对某型先导式溢流阀需要对泄漏进行控制的问题,推导出考虑形位公差和安装偏差的溢流阀泄漏量数学表达式,同时建立泄漏情况下的溢流阀未开启、前置级开启、主阀开启3种状态的流量数学模型,并利用AMESim软件仿真验证了模型的有效性.根据模型分析了溢流阀主阀直径、主阀半锥角、主阀密封长度、主阀密封间隙等主要结构参数变动对泄漏和流量的影响,并给出一组结构参数,可在保证流量的前提下满足泄漏量的要求.
超纯水隔膜阀具有结构简单、耐化学腐蚀、低离子析出等优点,多用于半导体行业,隔膜的疲劳破损是影响隔膜阀寿命和设备可靠性的关键性能指标.通过COMSOL模拟了隔膜启闭过程中的应力变化情况,并详细分析了隔膜工作时的受力特点.结果 表明:隔膜启闭过程中受到的应力与阀口开度成线性关系,且阀口开度最大时出现峰值;对于小流量、低流速的超纯水隔膜阀,隔膜失效的主要因素是隔膜启闭过程中机械拉伸引起的疲劳损坏;优化后的隔膜在工作时的应力趋于均匀化,对进一步提高其工作寿命具有良好的工程指导意义.
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