水刀關(guān)鍵高壓結(jié)構(gòu)件設(shè)計研究
零部件的設(shè)計研究，一般可分為理論分析和零部件試驗。零部件試驗，往往具有破壞性，成本高，重復(fù)性差。理論分析，往往可以在零部件的設(shè)計階段就發(fā)現(xiàn)一些潛在的問題，減少不必要的試驗，進而減少設(shè)計成本。因此，在零部件的設(shè)計之初，引入理論分析是有必要的，隨著有限元理論的不斷完善和計算機技術(shù)的快速發(fā)展，其在工程中得到了廣泛的應(yīng)用[[21 ]。對高壓結(jié)構(gòu)件進行結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化設(shè)計，能夠有效的減少設(shè)計成本，提高零部件的設(shè)計質(zhì)量。
零部件的設(shè)計研究，一般可分為理論分析和零部件試驗。零部件試驗，往往具有破壞性，成本高，重復(fù)性差。理論分析，往往可以在零部件的設(shè)計階段就發(fā)現(xiàn)一些潛在的問題，減少不必要的試驗，進而減少設(shè)計成本。因此，在零部件的設(shè)計之初，引入理論分析是有必要的，隨著有限元理論的不斷完善和計算機技術(shù)的快速發(fā)展，其在工程中得到了廣泛的應(yīng)用。對高壓結(jié)構(gòu)件進行結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化設(shè)計，能夠有效的減少設(shè)計成本，提高零部件的設(shè)計質(zhì)量。目前，關(guān)鍵高壓結(jié)構(gòu)件理論分析設(shè)計研究主要有以下兩個方面:
（1）關(guān)鍵高壓結(jié)構(gòu)件自增強、靜強度及疲勞分析:為了提高高壓零部件使用壽命，針對不同尺寸及材料的高壓結(jié)構(gòu)件，進行不同自增強壓力下高壓零部件的有限元分析，以期得到一個最佳自增強壓力。高壓零部件由于承受較高的應(yīng)力，使用壽命往往較短，需進行靜強度校核和疲勞壽命分析。
(2)結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析:利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法，優(yōu)化關(guān)鍵高壓結(jié)構(gòu)件，提高零部件的性能。結(jié)構(gòu)優(yōu)化主要包括尺寸優(yōu)化、形狀優(yōu)化、拓撲優(yōu)化和布局優(yōu)化等郭壘等人通過靈敏度分析，對機床各板厚進行尺寸優(yōu)化，在保證剛度的情況下，減少6.9%結(jié)構(gòu)質(zhì)量戴磊等以機床三維實體結(jié)構(gòu)為對象，采用POSHAPE對結(jié)構(gòu)進行形狀優(yōu)化，在降低車床質(zhì)量的同時提高結(jié)構(gòu)剛度和結(jié)構(gòu)自振頻率。關(guān)鍵高壓零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計穩(wěn)定，具有系列化規(guī)格化特點，主要需要進行尺寸優(yōu)化，以減少材料的使用，降低生產(chǎn)成本，便于安裝和運輸?shù)取?/span>
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