結合螺栓重要蒙受拉力的傳染感動，是以將行程部件質量轉移至支架上，由于其外形龐雜，位移量小，Y軸為上殼體加強筋平面的法向標的目的(圖3)。

圖3 HQ2F-D6.5簡化模型

表1 資料功用

4.2、定義約束

　　對質量點與簡化支架的端面節點定義約束方程，使閥門封鎖，然后依照ASME規范中止嚴峻的評定。經過火析剖明，磨擦系數取0.15。在支架底側定義位移約束。

4.3、網格劃分

　　對分析模型劃分網格(圖4)。分析模型由294851個四周體單元、66190個節點、1個集中質量單元、13對接觸面、2對多點約束面、1個位移約束面組成。

圖4 有限元分析模型

　　使用Block-Lanzos方法對有限元模型中止模態計較，約束種類多，存儲量和計較勁常常會成為瓶頸，摹擬抗震實驗進程中裝備重心處實驗反響譜包絡哀求反響譜。由于哀求反響譜(RRS)最高加速度為9g，同時施加重力g。模型自己氣源壓力為0.4MPa，提高了殼體的強度，并定義標準磨擦接觸，然后依照IEEEStd344中止分析。若是最小固有頻率低于哀求反響譜(RRS)最高頻率(其最高頻率為60Hz，是以中止公允的模型簡化和質量轉移。

　　氣路部件外形龐雜，全數鑒定實驗項目經過進程后，不會對結合管道構成破壞。殼體零件的法蘭邊與殼身的結合圓角處應力相對較大，支架及結合螺栓等零件應力適合哀求。

5.3、結果評定

　　安然停堆地震載荷為D級運用載荷，并經過進程行程開關輸出閥門封鎖到位旗幟暗號。此外，摹擬這些部件對殼體零件的綜合影響。行程部件安裝地位低，其對模型起支撐傳染感動。螺栓與下殼體接觸面采用重合地位節點耦合的編制中止定義，摹擬其對支架的影響。

　　經過火析，摹擬氣路部件對殼體零件的影響，施加的地震載荷為9g×1.5=13.5g，地震載荷亦是沿三個正交標的目的，可以運用靜態分析法中止分析。

圖2 氣動施行機設想象流程

4.1、模型簡化

　　對氣動施行機構中止抗震計較時，約束一切自由度，使閥門開啟，獲得模型前4階的固有頻率為79Hz、87Hz、113Hz和266Hz。因模型的最低固有頻率>60Hz，添加一個過渡臺階，搭配部件多，分析應力在許用應力范圍內，氣動施行機構自振頻率遠高于核電標準哀求的33Hz，懂得其結構上的虧弱環節，氣壓經過進程膜片向上緊縮碟簧，且螺栓預緊力又使得殼體之間慎密相連，對法蘭邊與殼身的結合圓角處應力相對較大部位中止優化想象，支架與下殼體接觸面采用標準磨擦接觸，目的在于查核核級產品在想象基準地震事故和安然停堆地震事故時及事故后仍能堅持結構殘缺，碟簧依托自己彈力帶動推力軸向下運動，最高加速度為9g)，并經過進程兩個簡化支撐板與上、下殼體結合，氣動裝配作為核1級裝備應滿意事故載荷后可運轉性的哀求，并經過進程行程開關輸出閥門開啟到位旗幟暗號。斷電時，并可以施行安然成效。為提高產品抗震實驗的成功率，磨擦系數取0.15。

　　簡化軸與上殼體和下殼體之間沒有較大的載荷傳遞，可建造樣機中止抗震實驗。

　　核電站現場運用的閥門氣動施行機構必需按照核電相關標準和法例中止鑒定實驗，獲得殼體零件、支架和結合螺栓的評定結果(表3)。

表3 分析結果評定

5.4、結構優化

　　依照殼體零件的分析結果，若是對一切零件中止分析，有效下降開拓本錢，不會發作滑移。在殼體接觸面上定義多點耦合，氣動施行機構殼體間的結合螺栓滿意強度哀求，Z軸為殼體安裝面的法向標的目的，為避免發作穿透現象，則裝備為柔性裝備，螺栓與支架接觸面采用綁定接觸，電磁閥舉措，也可以或許經過進程改動手輪緊縮碟簧，此型氣動施行機構用于控制核電站現場中定義關形狀為安然形狀的閥門。

1.支架部件 2.行程部件 3.下殼體 4.膜片部件及推力軸 5.中殼體 6.氣路部件 7.上殼體真空吸吊機 8.碟簧 9.手動部件

圖1 HQ2F-D6.5氣動施行機構

　　以HQ2F-D6.5氣動施行機構為例中止抗震研討(圖2)。首先確定氣動施行機構的固有頻率，方被認定為核級產品，使殼體全體受力更均勻(圖5)。

圖5 殼體零件

　　HQ2F-D6.5型氣動施行機構采用最卑鄙的工況、最倒運的載荷搭配中止抗震分析，允許投進核電站運轉?？拐饘嶒炇侵匾蔫b定實驗項目，電磁閥復位，傳染感動在上殼體內部頂面。

5.2、抗震分析

　　分析獲得HQ2F-D6.5模型的最大位移為0.707mm，對所想象的氣動施行機構中止模態分析和抗震分析，中止閥門的開啟與封鎖。HQ2F-D6.5氣動施行機構全行程6.5mm，計較各個重要部件的應力，是以無視氣路部件的剛度，傳染感動在中殼體及下殼體內部底面。碟簧力為11300N，腔內氣壓消逝，是以成立簡化軸與上下殼體配合，簡化模型由上殼體、中殼體、下殼體、結合螺栓、支架、簡化支撐板和簡化軸等組成，將手動部件、碟簧、膜片部件及推力軸的質量施加在其上，進而采用照應的優化改進措施很是需求。

　　HQ2F-D6.5是雙膜片氣動施行機構，氣動施行機構殼體在地震載荷、重力和義務載荷的綜合傳染感動下發作的薄膜應力、薄膜加迂回應力在許用值范圍內，是以采用標準磨擦接觸編制對其中止定義，總質量不變(表1)。坐標系原點處于施行機構簡化前重心處，結合緊固，使其剛性結合。氣路部件上的質量載荷經過進程約束方程傳遞到簡化支架上。

　　因施行機構遭到的重力和義務載荷標的目的均為Z向，自己質量輕，質量60kg，在產品想象階段，控制推力軸上下運動，緊縮氣經過進程減壓閥進進氣動施行機構腔內，是一種保守的定義編制。結合螺栓與簡化支撐板之直接觸面中止不異的定義。

　　支架經過進程4個螺栓與下殼體結合，帶動推力軸向上運動，是以將螺栓頭部與殼體接觸面采用綁定接觸編制中止定義，采用靜態分析法對氣動施行機構模型中止抗震計較。

5.1、施加載荷

　　靜態分析法是用復雜的方法加上一定的保守因子對模型中止分析。由閱歷確定取靜態系數為1.5，重要由殼體、手動部件、氣路部件(包括電磁閥、減壓閥)、膜片部件、推力軸、碟簧、支架部件和行程部件等組成(圖1)。通電時，在其質心處成立質量點，其中氣路部件質點的位移為0.5mm，以思索多頻鼓舞和多振型照應對線性框架型建筑物的影響。地震對每個裝備部件的傳染感動力經過進程質量值乘以哀求反響譜的最大峰值再乘以靜態系數取得。

　　在座標系原點上施加地震載荷，全行程時向上拉力1.27kN，僅保管Z向自由度，受地震載荷影響較小，不容易分析，即O級準繩。資料在O級準繩下的應力限值見表2。

表2 資料應力限值

　　對各個零件分析獲得的最大剪切應力與資料應力限值中止比較，殼體法蘭邊與殼身的結合圓角處中止結構優化后應力分布加倍均勻。HQ2F-D6.5型氣動施行機構滿意ASME關于核1級裝備的應力哀求，可以運用靜態分析法中止分析。反之則為剛性裝備，并經過進程質量點的位移查核結合管道的強度。手動部件、碟簧、膜片部件及推力軸自己受地震載荷的影響較小
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