全海深沉积物气密取样器翻板密封阀优化设计方法技术

本发明专利技术公开了一种全海深沉积物气密取样器翻板密封阀优化设计方法，包括如下步骤：1）确定翻板密封阀需要优化设计的结构参数；2）每个结构参数给出多个不同的数值，设计多组试验，并获得多组试验的翻板密封阀的结构参数；3）分别构建步骤2）中的多组翻板密封阀的结构参数所对应的翻板密封阀的三维几何模型；4）计算各翻板密封阀的重量W和最大应力F性能指标；5）回归拟合得到以翻板密封阀的重量W和最大应力F为目标函数的回归模型；6）计算得出一组翻板密封阀的最优结构参数组合；7）加工翻板密封阀，并对所加工的翻板密封阀进行测试，验证优化设计方法的正确性。本发明专利技术操作简单、易于实现，在减少翻板密封阀重量的同时，提高了翻板密封阀的密封性能。

【技术实现步骤摘要】
全海深沉积物气密取样器翻板密封阀优化设计方法
本专利技术涉及一种翻板密封阀的设计方法，具体是涉及一种全海深沉积物气密取样器翻板密封阀优化设计方法。
技术介绍
深渊海底沉积物中蕴藏着大量的嗜压微生物等生命群落，这些嗜压微生物群落是人类认识和研究深渊生命演化及深渊环境变化的重要途径。由于这些嗜压微生物对外部压力的变化十分敏感，在采集这些嗜压微生物过程中，为保证嗜压微生物生命特征不受影响，必须采用气密取样技术，而翻板密封阀作为全海深沉积物气密取样器的重要组成结构，其设计对全海深沉积物气密取样器密封性能的影响至关重要。由于全海深沉积物气密取样器的深渊海底取样过程是由潜水器机械手协助完成的，鉴于机械手承载能力所限，在保证取样容积不变的情况下，全海深沉积物气密取样器的质量应尽可能小，为此，需要尽可能地减少翻板密封阀的重量。然而，当全海深沉积物气密取样器从深渊海底回收至水面科考船上后，全海深沉积物气密取样器的翻板密封阀将承受巨大的内压压力，为了安全需要，此时又应尽可能地降低翻板密封阀所受的最大应力（对应的翻板密封阀的结构参数需增大，翻板密封阀也将增大）。从而导致翻板密封阀的重量和最大应力之间形成一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全海深沉积物气密取样器翻板密封阀优化设计方法，包括以下步骤：1）确定翻板密封阀需要优化设计的结构参数；2）根据上述优化设计的结构参数，每个结构参数给出多个不同的数值以代表不同的试验水平，利用BOX‑BEHNKEN试验设计方法设计出多组试验，并获得多组试验的翻板密封阀的结构参数；3）利用三维建模软件分别构建步骤2）中的多组设翻板密封阀的构参数所对应的翻板密封阀的三维几何模型；4）对每一翻板密封阀的三维几何模型进行有限元分析，计算各翻板密封阀的重量W和最大应力F性能指标；5）对各试验因素进行多元回归拟合，得到以翻板密封阀的重量W和最大应力F为目标函数的回归模型；6）通过步骤5）得出的以翻板...

【技术特征摘要】
1.一种全海深沉积物气密取样器翻板密封阀优化设计方法，包括以下步骤：1）确定翻板密封阀需要优化设计的结构参数；2）根据上述优化设计的结构参数，每个结构参数给出多个不同的数值以代表不同的试验水平，利用BOX-BEHNKEN试验设计方法设计出多组试验，并获得多组试验的翻板密封阀的结构参数；3）利用三维建模软件分别构建步骤2）中的多组设翻板密封阀的构参数所对应的翻板密封阀的三维几何模型；4）对每一翻板密封阀的三维几何模型进行有限元分析，计算各翻板密封阀的重量W和最大应力F性能指标；5）对各试验因素进行多元回归拟合，得到以翻板密封阀的重量W和最大应力F为目标函数的回归模型；6）通过步骤5）得出的以翻板密封阀的重量W和最大应力F为目标函数的回归模型计算得出一组翻板密封阀的最优结构参数组合；7）加工最优结构参数组合的翻板密封阀，然后对所加工的翻板密封阀进行测试，利于测试结果验证优化设计方法的正确性。2.根据权利要求1所述的全海深沉积物气密取样器翻板密封阀优化设计方法，步骤1）中，确定翻板密封阀需要优化设计的结构参数为：翻板密封阀的偏...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭佑多，刘广平，金永平，万步炎，刘平，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43