球阀密封性的有限元分析(1)通过有限元分析可知，球阀密封比压分布情况呈现为靠近内径边缘处最大，中部最小，靠近外径处略大于中部。

 (2)通过有限元分析可知，公称通径为150mm、球体半径为135。5 mm的球阀在工作压力为1。6 MPa的条件下，当两阀座端而的轴向位移为0。33 mm时，球阀满足密封要求。

 (3)运用有限元方法，找出了两阀座端而的轴向距离与密封比压之间的关系。通过改变两阀座端而的轴向距离，能够有效控制密封比压的大小，并能够准确地找出满足密封要求的0L值，使球阀达到密封要求。76167

2基于ANSYSWorkBench的球阀密封面分析——王伟

密封模型的建模步骤

(1)建立实体模型启动ANSYS WorkBench程序，选择Geome-try，进入建模界而，生成实体模型用有限元分析软件ANSYS WorkBench建立球阀的密封模型如图2所示。

(2)设置环境变量

根据球阀的密封结构，可设置阀座外侧而沿X轴方向的位移为0,沿Y轴、Z轴方向的位移不受限制;设置阀座外端而沿Y轴、Z轴方向的位移为0,沿X轴方向的位移不受限制。在球体上与阀座对称的早位向上施加压力，对于相同约束条件下的平而接触，曲而接触，曲而连接施加压力。设置好的环境变量如图3所示。

(3)网格划分系统对模型进行自动网格划分。选择的网格精度越高，得出节点的压应力值越多，结果也越精确，因此接触而的网格密度比其他处要大得多，这样保证得到精确的接触分析结果又不至于浪费计算时间，如图4所示，阀座内侧的网格精度较大。

计算及结果分析求解接触密封问题的方法主要有有限元法、边界元法、数学规划法以及形状优化法等，在工程计算中用边界元法，数学分析和形状分析方法分析密封而上的密封比压，计算繁琐而不易得出结果，但是有限元分析法可以计算模拟工况下球阀的密封比压，操作简单易行。在有限元分析软件ANSYS WorkBench下，按照以上简化模型和环境参数，利用接触分析工具对球阀密封而的密封比压进行求解。论文网

以浮动球阀为例，金属密封圆环直径D=30 mm ,温度为22℃，密封而材料选聚四氟乙烯且密封而间无滑([q]=20 MPa)，球体直径为0。10 m，球体不圆度公差公称按GB1184-80取6级精度，公称压力}} N-1。6 MPa, Dn}}=65 mm, Dn}N=45 mm，以水为介质。求解结果如图5，由图可知密封比压沿周向分布均匀。

参考资料

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