费斯托电磁阀的强度、刚度以及密封性能是电磁阀重要的技术性能指标。在设计时要求必须具有足够的强度和刚度，以保证长期使用而不发生破裂或产生变形;要求费斯托电磁阀各密封部位有合理的密封比压，以保证密封部件不损伤而又能有良好的紧密度，以阻止介质泄漏。而基于经典力学理论的常规设计计算方法由于其固有的局限性，对于复杂几何结构、多载荷作用下的计算是无能为力的，即使对于受简单边界条件的结构，也会因为结构较复杂使得计算不准确，甚至与实际相差甚远。因此，基于有限法的数值模拟成为解决这些复杂问题的利器，很多学者及技术人员，对费斯托电磁阀单个零部件进行了有限元计算和结构分析。考虑部件之间的接触作用，建立起阀体、座圈与闸板一体化的三维非线性有限元模型，同时获得阀体、座圈与闸板各部件的应力与变形计算结果，以及能综合评价密封性能的座圈接触应力、座圈与闸板的间隙值等重要数据，据此分析各部件结构的合理性并提出结构优化思路。
费斯托电磁阀结构优化思路
综上分析可知，在内压2MPa、闸板推力2280N（1/4倍推力）作用下，闸板受到推力作用下，产生较高的应力值，同时会继续向下移动，挤压座圈产生很大的法向压缩应力，造成座圈的应力值也偏高，几乎逼近屈服强度值。这是因为闸板的推力，即所设计的扭矩偏大造成的。因此应该降低设计扭矩值同时又要保证座圈与闸板间的密封性能，这里给出结构优化技术思路。
1）初步选取多个扭矩值，从小值开始计算多个工况，直到满足密封性能即可（考察接触应力值适当大于密封比压即可），并且各部件的强度及刚度符合要求，则此扭矩值为佳值。
2）根据此扭矩值计算整个系统模型（可包括法兰、螺栓等其他部件），考察各部件的强度与刚度，如果各部件的强度与刚度过于冗余，则可以进行结构优化。
3）优化方法既可以用试算法，也可以利用灵敏度分析方法进行，分析各设计参数对性能的影响程度，然后利用优化理论及结构优化软件进行终的优化。
三、结论
1）通过建立阀体、座圈与闸板一体化的三维非线性有限元模型并利用ANSYS进行计算，得到阀体、座圈、闸板的应力与变形结果分布云图，以及座圈的接触应力、座圈与闸板的间隙结果分布云图。计算结果表明由于设计扭矩偏大，使得座圈与闸板的应力几乎逼近屈服强度值，据此提出结构优化思路。
2）本文考虑各部件相互作用相互影响，建立系统级的有限元计算模型，研究费斯托电磁阀的力学性能与密封性能，为费斯托电磁阀的结构设计计算与结构优化提供一个参考的技术途径。
