隔膜泵用U型隔膜的設計方法研究及結構優(yōu)化.pdf

1、本文結合《浙江省科技廳重大專項高濃度固液兩相隔膜式輸送用泵開發(fā)》科研工作，針對傳統(tǒng)隔膜泵產(chǎn)品存在隔膜徑向尺寸大，導致產(chǎn)品笨重的問題，提出了一種新型隔膜泵用U型隔膜；鑒于目前U型隔膜設計依據(jù)的空白，本文借助ANSYS、First-Optimization、Matlab等軟件，對U型隔膜的運動變形規(guī)律、容腔大小變化、變形與應力分布規(guī)律進行了較全面的分析研究，旨在探索U型隔膜變形理論與工程設計方法。主要的研究工作包括： 1.提出一種新

2、型隔膜泵用隔膜--U型隔膜。 2.建立了U型隔膜撓曲變形的數(shù)學方程。應用有限元分析軟件ANSYS建立U型隔膜軸對稱模型，并對該構件進行仿真試驗，在后處理中提取U型隔膜的位移數(shù)據(jù)，并應用First-Optimization、Matlab等軟件進行數(shù)據(jù)處理，得到U型隔膜在不同壓縮、拉伸變形下對應的撓曲變形曲線，并擬合出其數(shù)學方程，總結了撓曲變形運動規(guī)律。 3.推導出U型隔膜工作容腔計算公式。U型隔膜容腔容積的大小與泵的主要性

3、能參數(shù)--流量密切相關，本文通過對U型隔膜的運動分析，推導出隔膜結構參數(shù)與容腔容積之間的函數(shù)關系，為隔膜泵用U型隔膜及其工作容腔的設計計算提供了理論依據(jù)。 4.建立了U型隔膜撓曲變形工作應力簡化計算模型。通過對U型隔膜的邊界條件進行分析，提出四點假設，同時借助ANSYS軟件建立簡化模型，對U型隔膜進行應力計算，并與同等工況下平板隔膜的應力分布對比；分析了U型隔膜在不同位移載荷下的應力分布特點。 5.提出U型隔膜優(yōu)化方案。