以
旋塞阀材料为ZG1Cr5Mo，公称直径为DN=200mm的旋塞阀为例，其物理参数及结构参数。
1、原设计结构阀体应力及变形分析
根据阀体物理参数及结构参数，由理论计算公式(7)、式(13)和数值计算方法分别计算阀门关闭时原设计结构阀体应力和变形，计算结果所列。
由上述计算结果可知：阀体开孔处的应力大于许用应力，主管与支管交界处变形量>0.001DN，该阀体应力及密封面变形都不满足要求.综上所述，该阀体需要设置加强件以降低应力集中及密封面变形，我们采用复合形法优化设置加强圈和加强筋。
2、加强圈、加强筋结构参数优化
加强圈、加强筋设计变量极限值如表3所列。取复合形顶点数P=5，反射系数γ=1.3，精度
旋塞阀阀体的变形分析与结构优化
各设计变量对目标函数的影响分别见图4(a)、(b)、(c)、(d)。
各设计变量共同作用下，ΔV(X)变化大致有以下规律：上、下横向加强圈宽度越小，体积越小，当分别趋于13mm、14mm时，体积最小;纵向加强筋跨度越大，体积越小，当趋于36.8°时，体积最小;纵向加强筋高度越小，体积越小，当趋于234mm时，体积最小。
3、优化结构阀体应力及变形分析
利用体积最小的设计变量优化阀体加强圈和加强筋结构，通过理论计算及有限元数值模拟分析阀体开孔处的应力σ1(X*)和密封面变形f(X*)，计算结果,两者计算结果基本吻合，阀体应力约等于应力临界值，阀体密封面变形满足变形条件。
结论
1)三通结构旋塞阀开孔处产生的应力集中，使阀体密封面变形过大而导致密封泄漏。为解决上述问题，在阀体外侧布置加强圈及加强筋结构，并采用复合形法优化。
2)最优化结果表明：适当减小横向加强圈宽度，增大纵向加强筋跨度，降低纵向加强筋高度，会使加强圈和加强筋的体积减小，优化后比优化前体积降低了20.96%。
3)优化后的阀体应力及密封面变形分别满足各自的规定要求，比原设计结构的阀体应力和密封面变形量分别降低了28.57%和33.14%。
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关键词：旋塞阀
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