隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展、水電、石油化工等行業(yè)對高效、低成本不銹鋼球閥的需求越來越大，同時(shí)也對不銹鋼球閥的性能要求也越來越高。多年來對不銹鋼球閥的結(jié)構(gòu)優(yōu)化只能依靠工程經(jīng)驗(yàn)，由于不銹鋼球閥結(jié)構(gòu)復(fù)雜，會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中、變形不協(xié)調(diào)，從而導(dǎo)致不銹鋼球閥使用壽命降低并發(fā)生泄漏。

主要研究不銹鋼球閥的內(nèi)容如下： 

1.建立不銹鋼球閥閥體結(jié)構(gòu)的有限元分析模型，分析活門及閥體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與形變，得到了活門與閥體的等效應(yīng)力的大小和分布，進(jìn)而找出了結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)。 

2.以不銹鋼球閥閥體的質(zhì)量、剛度作為約束條件，最大應(yīng)力、最大最大位移作為目標(biāo)函數(shù)，以不銹鋼球閥閥體的基本尺寸作為設(shè)計(jì)變量，結(jié)合敏感性分析及Pareto多目標(biāo)優(yōu)化，獲得了合理的加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)尺寸和位置，改善球閥整體的應(yīng)力分布，使其分布更加均勻，提高了球閥整體結(jié)構(gòu)安全性和經(jīng)濟(jì)性。 

3.對改進(jìn)后的不銹鋼球閥閥體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行可靠性分析，獲得壽命、損傷、安全系數(shù)等可靠性參數(shù)，查找出容易產(chǎn)生疲勞失效的部位，并對大口徑球閥的安全性進(jìn)行了評估，結(jié)果表明改進(jìn)后的活門及閥體在工作壓力下是安全可靠的，滿足設(shè)計(jì)要求。