Proračun čvrstoće "leptir" prigušnih ventila

diplomski rad

• Naslov (engleski): Strength analysis of butterfly damper valves
• Autor: Nikola Kraljić
• Mentor: Ivica Skozrit (mentor)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet strojarstva i brodogradnje; Zagreb
• Datum i država obrane: 2017-05-19, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: TEHNIČKE ZNANOSTI; Strojarstvo; Opće strojarstvo (konstrukcije)

Sažetak

U ovom radu provedena je numerička analiza čvrstoće dva tipa prigušnih ventila za kontrolu protoka ispušnih plinova. Analiza je provedena na osnovnim dijelovima ventila: tijelima ventila, vratilima te diskovima zapornih tijela ventila. Za izradu dijelova ventila koriste se dvije grupe materijala, pa je sukladno tome i proveden proračun. Numerički proračun proveden je metodom konačnih elemenata u programskom paketu Abaqus.

Prije analize čvrstoće samih dijelova ventila, provedena je verifikacija i odabir konačnih elemenata te se ispituje konvergencija rezultata dobivenih za jednostavnije slučajeve geometrije i opterećenja. Verifikacija je provedena na geometrijama debelostijene cijevi, tankostijene cijevi, kružne ploče te grede i štapa kružnog poprečnog presjeka. Nakon provedene verifikacije, odabiru se konačni elementi kojima je proveden proračun pojedinih dijelova ventila.

Analiza tijela ventila provedena je za opterećenje tlakom na unutarnjoj površini, dok je analiza zapornih tijela provedena za dva slučaja. Prvi slučaj je zatvoreni ventil kada na cijeloj površini diska zapornog tijela djeluje tlak. Drugi slučaj je otvaranje i zatvaranje ventila kada tlak djeluje na polovici zapornog tijela te su vratila opterećena na uvijanje. Nakon provedenih analiza, daju se prijedlozi za poboljšanje dijelova ukoliko je potrebno.

Na kraju rada provedeno je određivanje minimalne debljine tijela prema dostupnom standardu te provjerava jesu li dobivena numerička rješenja sukladna standardu.

Sažetak (engleski)

In this thesis, numerical strength analysis of two types of butterfly damper valves for controlling exhaust gas is conducted. Analysis is conducted for basic valve parts: valve bodies, shafts and discs for closing the valve. There are two groups of materials that are used for manufacturing valve parts according to which analysis is conducted. Numerical analysis is performed using the software package Abaqus for the finite element method.

Firstly, verification analysis of simple problems is performed to check results convergence. Verification analysis is performed for thick walled pipe, thin walled pipe, thin circular plate and beam with circular cross section. After performed verification analysis, finite elements for analysis of each valve part are chosen.

Secondly, analysis of valve bodies is performed for valves loaded by internal pressure, while analysis of discs with shafts is performed for two cases. The first case is closed valve when pressure load acts on whole surface of the discs. The second case is opening and closing of valve when pressure load acts on half of surface of the discs and shafts are under torsion. After performed analysis recommendation for improving the construction is given if needed.

Finally, minimal thickness of valve bodies is determined according to available standard and coMPared if numerical results are in accordance to the standard.

• Ključne riječi: prigušni ventil; zaporno tijelo; debelostijena cijev; cilindrična ljuska; kružna ploča; metoda konačnih elemenata
• Ključne riječi (engleski): damper valve; valve disc; thick walled pipe; cylindrical shell; circular plate; finite element method
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:235:840180
• Studijski program: Naziv: Strojarstvo; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: diplomski; Akademski / stručni naziv: magistar/magistra inženjer/inženjerka strojarstva (mag. ing. mech.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2019-05-22 19:30:55