储气库往复式压缩机活塞杆过渡圆角仿真优化方法技术

本申请涉及一种储气库往复式压缩机活塞杆过渡圆角仿真优化方法，包括通过三维建模软件中建立或修改活塞及活塞杆基础三维模型；通过有限元分析软件设定活塞及活塞杆材料，进行网格划分和边界条件设置；对活塞杆基础模型进行结构静力学分析、疲劳分析和热分析，得出活塞杆易断裂处的不同过渡圆角半径的最大拉力、压力应力值、最小安全系数及应力分布云图；对活塞杆模型进行修改，对比各条件下的应力分布云图和安全系数，以应力均匀的模型作为最终优化结果。本申请在建立或修改三维模型时，保留模型的圆角倒角，提高了仿真模型的精度；本发明专利技术方法中对活塞杆的材料、结构和约束条件进行优化设计，方便进一步加工和安装操作。

【技术实现步骤摘要】
储气库往复式压缩机活塞杆过渡圆角仿真优化方法
本申请涉及一种储气库往复式压缩机活塞杆过渡圆角仿真优化方法。
技术介绍
地下储气库中使用的往复式压缩机的工况有自身的特点，压缩机出口压力随着注气的进行大幅变化；压缩机入口压力随着系统的管网压力变化；压缩机的排气量随着上游来气量大幅变化。这种动态连续变化的运行工况，对储气库压缩机的可靠性提出了极大挑战，在运行过程中活塞杆出现各种故障的概率增高，给储气库安全平稳运行带了严重威胁。往复式压缩机活塞杆一旦失效，则会造成生产停机，延误正常作业，造成资源浪费和环境问题。活塞杆的主要失效形式是断裂，活塞杆断裂一般是在螺纹连接部位出现疲劳断裂，在工作过程中产生裂纹后经疲劳扩展导致活塞杆断裂（图1），活塞杆在往复运动过程中承受压缩介质气体力和往复部件的往复惯性力引起的剧烈变载冲击及振动等复杂工作载荷。通过对活塞杆进行力学分析，得到活塞杆在不同工况下的载荷变化特征，计算出活塞杆的疲劳寿命，分析和识别出对活塞杆寿命影响较大的危险运行工况，通过对运行工况的合理化规划和优化，为预防活塞杆失效提供有效的报警参数及运行工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种储气库往复式压缩机活塞杆过渡圆角仿真优化方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1、在三维建模软件中建立或修改往复式压缩机活塞及活塞杆基础三维模型；/n步骤2、通过有限元分析软件设定活塞及活塞杆材料，进行网格划分和边界条件设置；/n步骤3、对活塞杆基础模型进行结构静力学分析、疲劳分析和热分析，得出活塞杆易断裂处的过渡圆角半径为1.5mm、3mm、4.5mm时最大拉力、压力应力值、最小安全系数及应力分布云图，观察应力分布集中情况；/n步骤4、对活塞杆模型进行修改，主要修改活塞杆的结构、材料和约束条件参数，重复步骤2、3操作；/n步骤5、对比各条件下的应力分布云图和安全系数，以应力均匀的模...

【技术特征摘要】
1.一种储气库往复式压缩机活塞杆过渡圆角仿真优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、在三维建模软件中建立或修改往复式压缩机活塞及活塞杆基础三维模型；
步骤2、通过有限元分析软件设定活塞及活塞杆材料，进行网格划分和边界条件设置；
步骤3、对活塞杆基础模型进行结构静力学分析、疲劳分析和热分析，得出活塞杆易断裂处的过渡圆角半径为1.5mm、3mm、4.5mm时最大拉力、压力应力值、最小安全系数及应力分布云图，观察应力分布集中情况；
步骤4、对活塞杆模型进行修改，主要修改活塞杆的结构、材料和约束条件参数，重复步骤2、3操作；
步骤5、对比各条件下的应力分布云图和安全系数，以应力均匀的模型作为最终优化结果。


2.根据权利要求1所述的储气库往复式压缩机活塞杆过渡圆角仿真优化方法，其特征在于：步骤2中，设置活塞杆材料为42CrMo，活塞材料选取灰铸铁。


3.根据权利要求1或2所述的储气库往复式压缩机活塞杆过渡圆角仿真优化方法，其特征在于：步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘远航，马增辉，赵勇，
申请(专利权)人：克拉玛依市高精石油机械有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆;65