1. 本选题研究的目的及意义

随着全球能源需求的不断增长和环保要求的日益提高，液化天然气（lng）作为一种清洁高效的能源，其应用领域不断扩大。

lng产业链的快速发展，对相关设备的技术水平提出了更高的要求，其中球阀作为lng接收站、存储、运输和应用等环节的关键设备，其安全性和可靠性至关重要。

lng用球阀在运行过程中，由于低温介质的影响，会产生显著的温度梯度和热应力，这可能导致阀门材料性能下降、密封失效，甚至引发安全事故。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，随着lng产业的迅速发展，lng用球阀的低温性能越来越受到重视。

国内外学者针对球阀的温度场分析开展了大量研究，取得了一系列成果。

国内研究现状：国内学者在lng用球阀温度场分析方面开展了相关研究，主要集中在以下几个方面：1.球阀结构优化设计：利用有限元分析方法，对球阀结构进行优化设计，以降低应力集中、提高强度等。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究将针对lng用球阀在低温环境下的温度场进行深入分析，主要研究内容包括：
1.lng用球阀结构及工作原理分析：-分析lng用球阀的结构特点，阐述其在低温环境下的工作原理。

-研究lng低温介质对球阀材料性能的影响，以及可能导致的热应力问题。

2.lng用球阀温度场有限元模型建立：-利用cad软件建立lng用球阀的三维几何模型，并进行合理的简化。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的研究方法，具体步骤如下：
1.文献调研阶段：-查阅国内外相关文献，了解lng球阀的结构特点、工作原理、低温性能以及现有的温度场分析方法。

-掌握有限元法的基本理论、应用领域以及相关软件的使用方法。

-确定研究内容、研究目标和技术路线。

5. 研究的创新点

本研究致力于在以下几个方面实现创新：
1.考虑材料属性随温度变化的非线性分析：-传统的lng球阀温度场分析往往忽略了材料属性随温度的变化，而本研究将采用非线性有限元分析方法，考虑材料属性随温度的非线性变化，以期更准确地模拟球阀在低温环境下的热力学行为。

2.lng球阀多工况温度场耦合分析：-本研究将针对lng球阀在开启、关闭、节流等不同工况下的温度场进行仿真分析，并将不同工况下的温度场进行耦合分析，以研究不同工况之间的相互影响，从而更全面地评估球阀的热疲劳风险。

3.结合实验验证的有限元模型优化：-本研究将设计合理的实验方案，对lng球阀的温度场进行实验测量，并将实验结果与仿真结果进行对比分析，以验证和修正有限元模型，提高模型的精度和可靠性。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1.王树立, 郭玉香, 董寒, 等. 基于有限元法的深冷球阀低温性能分析[j]. 阀门, 2022, 51(01): 1-4.

2.王震, 邢传庆, 冯永新, 等. 深冷球阀低温密封性能分析及结构优化[j]. 低温与超导, 2022, 50(01): 80-85 90.

3.刘畅, 郑辉, 袁寿其, 等. 基于有限元法的深冷阀门低温密封性能分析[j]. 压力容器, 2021, 38(10): 61-67.