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烟道挡板门风门门板优化前后力学性能分析

2021-03-02 08:39:50
气动冷热空气隔离 烟道挡板门风门对优化前后门板的力学性能进行了分析 拓扑优化前后门板的应力分布 烟道挡板门风门变形云冷热空气隔离 烟道挡板门风门如气动冷热空气保温 烟道挡板门风门6由此可见,门板总成的最大等效应力为4mpa,远小于钢材的屈服强度,工件处于安全范围内。门板总成最大变形量为风动冷热空气隔离门0.001mm,风动冷热空气隔离门5mm,符合国家相关标准和电力行业标准。
(a) 优化前门板构件的应力分布云气动冷热空气隔离风门气动冷热空气隔离风门(b)优化前门板构件的变形云气动冷热空气隔离风门气动冷热空气隔离风门(c)优化后门板构件等效应力分布云气动冷热空气隔离风门气动冷热空气隔离风门(d)优化后门板构件变形云气动冷热空气隔离风门隔离风门
从风动冷热空气隔离风门2优化前后的对比可以看出,优化后门板总成的强度和刚度都有很大的提高。这主要是因为不仅要进行拓扑优化来选择加劲肋的最佳位置,还要选择性能更好的T型加劲肋。优化后的门板质量降低了16%左右。由于气动冷热空气隔离门属于双塞板,两个门板的总质量使气动冷热空气隔离门减轻了48kg,使其启闭更加灵活方便,大大降低了壳体总成上的压力。
采用上述变密度方法对加强筋进行了拓扑优化。如气动冷热空气隔离风门7所示,是通过焊接结构和密封板优化的壳体模型,其中黑色部分为优化区域,其他部分为非优化区域。而且,壳体总成另一侧的设计面积是相同的。虽然优化后门板构件重量减轻,但为了保证优化的精度和变量的唯一性,施加的荷载与门板优化时的荷载一致,边界条件不变。
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