管道用波纹膨胀节优化设计

摘要

波纹膨胀节是由波纹管及结构件组成,能够补偿管道的热变形和吸收管线的振动,具有结构简单、气密性好、补偿量大等优点,在航空航天、核电、石油化工、水利、城建、电力、冶金等领域得到了广泛的应用。
　　 波纹膨胀节的设计是一个复杂的过程,由于需要考虑补偿量、疲劳寿命、强度、刚度、稳定性等众多因素的影响,按照一般方法进行手工试算相当繁琐,更不用说寻找到最佳结构尺寸；其次,膨胀节的种类繁多,导致它的绘图也相当繁杂。采用计算机辅助设计,节约成本,提高劳动效率。因此,进行波纹膨胀节的计算机辅助设计十分必要。主要研究工作如下:
　　 1.波纹膨胀节的资料收集。
　　 2.程序的编制。在Windows操作系统平台上,以Visual Basic6.0为开发工具编写相应程序,实现无加强U形、加强U形、Q形波纹管及相关零部件的设计校核。
　　 3.波纹管设计数学模型的建立。以补偿量和质量建立数学函数,确定约束条件,寻找到最优解。
　　 4.以Access编制数据库文件。采用ADO DATA控件访问数据库技术,实现了程序对数据库文件中数据的查询、调用、删除与添加。
　　 5.制作Word格式设计说明书。利用程序接口语言,实现Visual Basic6.0与Microsoft word的连接,编写相关代码,实现相关Word文档的打开及计算结果输入表格中所对应的单元格。
　　 6.SolidWorks与API的学习。通过录制宏学习SolidWorks的应用程序开发接口,可以使Visual Basic链接到SolidWorks进行波纹膨胀节的三维模型建模与装配。

目录

文摘

英文文摘

主要符号说明表

第一章 绪论

1.1 波纹膨胀节概述

1.1.1 波纹膨胀节的基本结构

1.1.2 波纹膨胀节的基本性能

1.1.3 波纹膨胀节的应用

1.1.4 波纹膨胀节的制造

1.2 波纹膨胀节优化软件的研究现状

1.3 课题意义

1.4 主要研究工作

第二章 波纹膨胀节设计

2.1 波纹管及相关零部件设计公式

2.1.1 波纹管分类

2.1.2 无加强U形波纹管(见图2.1)设计公式

2.1.3 加强U形波纹管(见图2.2)设计公式

2.1.4 Ω形波纹管(见图2.3)设计公式

2.1.5 位移、整体弹性刚度及压力推力公式

2.1.6 零部件设计校核公式

2.2 波纹管优化设计

2.2.1 优化设计简述

2.2.2 优化设计在膨胀节波纹管设计中的应用

2.2.3 波纹管结构参数分析

2.2.4 建立优化设计数学模型

2.2.5 确定约束条件

第三章 膨胀节优化设计软件开发基础及应用

3.1 Visual Basic6.0

3.1.1 Visual Basic6.0简述

3.1.2 线图的处理

3.2 数据库技术

3.2.1 数据库简介

3.2.2 Access数据库

3.2.3 ADO DATA控件结合代码操纵数据库

3 .3 Word设计说明书

3.4 Solidworks二次开发

3.4.1 Solidworks二次开发基础

3.4.2 利用Visual Basic对Solidworks进行二次开发的方法

3.4.3 用Visual Basic6.0开发Solidworks的一般步骤

3.4.4 零件建模及相关程序

3.4.5 零件装配及相关程序

第四章 软件系统设计

4.1 软件系统设计的基本原则

4.1.1 准确性

4.1.2 结构稳定性

4.1.3 可扩展性

4.1.4 可复用性

4.2 软件设计的总体框架

4.3 软件系统运行环境

4.3.1 硬件环境

4.3.2 软件环境

第五章 波纹膨胀节优化设计软件运行过程

5.1 软件主操作界面

5.2 设计条件与参数的输入窗口

5.3 材料数据库

5.4 设计校核结果的显示

5.5 波纹管形参优化设计

5.6 已知补偿量、疲劳寿命反求波纹管形参设计

5.7 Word格式设计说明书

5.8 出图

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢

在研期间发表的学术论文及研究成果