一點(diǎn)關(guān)于真空設(shè)備設(shè)計(jì)的資料

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8 a+ y$ ~8 I3 |) m$ I6 c  r    最近看了一些真空設(shè)備設(shè)計(jì)的資料,，真空設(shè)備這塊從理論到實(shí)際設(shè)計(jì)還是比較成熟的,，也有很多相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)可循,。在這分享一些。
一,。真空設(shè)備制造工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范全書
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0 a; Z3 N1 r3 _6 }" Y二,。此類問題用軟件分析要簡(jiǎn)便可靠的多，下面是個(gè)例子,。
真空箱強(qiáng)度的分析與優(yōu)化
近年來真空冷卻與氣調(diào)保鮮技術(shù)的有機(jī)結(jié)合,，被譽(yù)為21世紀(jì)保鮮新技術(shù)。其主要內(nèi)容是由農(nóng)產(chǎn)品的采摘、真空冷卻,、氣調(diào)處理,、貯藏和運(yùn)輸?shù)榷鄠�(gè)環(huán)節(jié)形成的“冷鏈”組成。該技術(shù)對(duì)收獲后的新鮮農(nóng)產(chǎn)品（蔬菜,、果品,、花卉）的保鮮延長(zhǎng)儲(chǔ)存期有著明顯效果，可擴(kuò)大農(nóng)產(chǎn)品異地調(diào)配范圍,，實(shí)現(xiàn)不同季節(jié)均衡上市,，促進(jìn)出口創(chuàng)匯，具有明顯的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益,。該保鮮技術(shù)中的一個(gè)重要部件是真空箱,。它體積龐大,，為了抵抗抽真空所導(dǎo)致的壓力,，一般采用不銹鋼制成，這樣真空箱在制造和運(yùn)輸過程中花費(fèi)較大,。為了在滿足工作要求的前提下進(jìn)一步降低產(chǎn)品材料消耗及成本,，本文在對(duì)原有真空箱強(qiáng)度分析的基礎(chǔ)上，利用有限元方法對(duì)真空箱進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),。
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一,、真空箱的結(jié)構(gòu)和工作條件
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圖1所示是一真空箱，其外形為一長(zhǎng)方體,，外形尺寸為8900×2836×2648mm,，由12mm厚的1Cr18Ni9鋼板作基板和8mm厚的1Cr18Ni9鋼板加強(qiáng)板焊接而成。在工作過程中,，真空箱通過四個(gè)支腳固定,，其內(nèi)部處于真空狀態(tài)。
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二,、建立有限元模型
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1.模型簡(jiǎn)化及相關(guān)參數(shù)
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: U! H* b1 y- U2 Q由于真空箱使用前,，在大約1個(gè)小時(shí)內(nèi)由常壓抽為真空，因此可以認(rèn)為真空箱是處于靜載作用下的,，外壓 Pa,。

工作中真空箱四個(gè)腳固定，這樣其約束采用在四個(gè)節(jié)點(diǎn)約束6個(gè)自由度,。

根據(jù)壓力容器的相關(guān)規(guī)范,，取安全系數(shù)n=2.0，則許用抗拉強(qiáng)度為：
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; z8 O7 m: p. W: k0 \' [, E2.網(wǎng)格劃分及有限元分析
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真空箱的焊縫強(qiáng)度是一個(gè)非常復(fù)雜的問題,，在本文中暫不研究,。在有限元模型中把焊接作為一體處理。
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1 L: x% v/ l  D. k1 q本例采用quad4網(wǎng)格形式自動(dòng)劃分網(wǎng)格�,？紤]建立殼（shell）單元時(shí)厚度的不同,，以及加載方便，分別以前后基板,、左右基板,、上下基板和加強(qiáng)板建立四個(gè)分組。
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為使劃分的網(wǎng)格匹配,，保證基板和加強(qiáng)板之間的載荷傳遞,，采用小塊表面（surface）建立幾何模型，本例共建立1722個(gè)表面,。

2 J4 l, Z; \* Y加上邊界條件和材料后,，使用Nastran2004對(duì)其進(jìn)行分析，結(jié)果如圖2所示,。
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從圖中可以得到：工作應(yīng)力σmax=308 MPa,，

& i9 G8 j, D' ~, P9 X所以，當(dāng)強(qiáng)度剩余系數(shù)g2時(shí),，即可以滿足使用要求,。


三、優(yōu)化設(shè)計(jì)
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以基板和加強(qiáng)板的厚度作為設(shè)計(jì)變量,，根據(jù)前面的分析和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),，基板的厚度值范圍應(yīng)限定為5～13mm，加強(qiáng)板的厚度值范圍應(yīng)限定為3～9mm,。設(shè)計(jì)的目標(biāo)是達(dá)到重量最輕,，設(shè)計(jì)約束為VON Mises應(yīng)力值在-450～450MPa。

5 B4 ?- l3 B- j- M5 [4 C, V. E本例在分析中設(shè)定的循環(huán)次數(shù)為10,，而在實(shí)際計(jì)算中只循環(huán)了4次就逼近了設(shè)計(jì)目標(biāo),。優(yōu)化結(jié)果分別如圖3、圖4和圖5所示,。

查看*.f06文件,，優(yōu)化的詳細(xì)結(jié)果如下：
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設(shè)計(jì)變量的值為：左右基板厚度為5.0013mm，前后基板厚度為5.0mm,，上下基板厚度為5.0004mm,、加強(qiáng)板厚度為7.8316mm。
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8 h7 N# [. [$ z( N: ^$ r1 h經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)后,，真空箱重量由13120Kg減小為7897Kg,。

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* g/ r  H* P# O) {4 ?  t% y5 w$ P+ Q1 I四、小結(jié)

本文首先對(duì)原有的真空箱進(jìn)行了強(qiáng)度分析,，確定了其強(qiáng)度有較大裕度,。然后在上述分析的基礎(chǔ)上,，使用有限元方法以重量為優(yōu)化目標(biāo)對(duì)真空箱進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，并獲得了最小壁厚,。從優(yōu)化設(shè)計(jì)后的結(jié)果來看,，真空箱的重量由13120Kg降低到7897Kg，重量減少了40％,，效果比較明顯,。


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淡然

謝謝分享,，真空度是多少,？里面是多少M(fèi)pa?
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支持樓主一個(gè)，多多分享哈

駱馬湖鐵匠

樓主威武,，現(xiàn)在還在社區(qū)活動(dòng)嗎,？