本論文回顧了立管中管道法蘭設(shè)計(jì)研究的發(fā)展,介紹了現(xiàn)有幾種典型的法蘭設(shè)計(jì)方法。根據(jù)ASME鍋爐與壓力容器規(guī)范中的法蘭設(shè)計(jì)方法,對本文研究對象海洋立管法蘭系統(tǒng)進(jìn)行理論強(qiáng)度校核。結(jié)果證明所設(shè)計(jì)的法蘭系統(tǒng)符合要求。文中詳細(xì)介紹了ANSYS有限元計(jì)算軟件的發(fā)展、功能、計(jì)算方法、前后處理程序和軟件中的子模型法。將法蘭接頭各元件看成一個(gè)系統(tǒng),研究各元件的相互作用,建立了立管—法蘭—墊片—螺栓連接系統(tǒng)的非線性三維有限元分析模型和法蘭沉孔處的局部模型。通過計(jì)算得到了接頭整體和各元件的變形和應(yīng)力分布。把有限元分析得到的應(yīng)力分布進(jìn)行線性化處理,結(jié)果表明,法蘭系統(tǒng)設(shè)計(jì)符合規(guī)范規(guī)定的要求。本論文還對螺栓和螺栓螺紋進(jìn)行了應(yīng)力研究,得出螺栓應(yīng)力集中系數(shù)和應(yīng)力放大系數(shù),可以預(yù)示螺栓的疲勞強(qiáng)度情況。 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題目的與意義
    1.2 本章小結(jié)
第2章 國內(nèi)外法蘭設(shè)計(jì)
    2.1 立管法蘭系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    2.2 國內(nèi)外法蘭標(biāo)準(zhǔn)概況
        2.2.1 國外法蘭標(biāo)準(zhǔn)概況
        2.2.2 國內(nèi)法蘭標(biāo)準(zhǔn)概況
        2.2.3 國內(nèi)外法蘭標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系
    2.3 計(jì)算法蘭種類和條件
    2.4 法蘭強(qiáng)度設(shè)計(jì)的基本理論方法
    2.5 有限元法
        2.5.1 有限元法簡介
        2.5.2 應(yīng)力分析設(shè)計(jì)
    2.6 本章小結(jié)
第3章 法蘭系統(tǒng)強(qiáng)度計(jì)算及校核方法
    3.1 法蘭強(qiáng)度計(jì)算分析
        3.1.1 法蘭強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算
        3.1.2 設(shè)計(jì)校核法蘭強(qiáng)度
    3.2 螺栓強(qiáng)度校核
    3.3 法蘭密封及墊片選型
    3.4 螺栓預(yù)緊力
    3.5 本章小結(jié)
第4章 立管法蘭的有限元分析
    4.1 概述
    4.2 ANSYS有限元軟件
    4.3 立管法蘭三維有限元模型的建立
        4.3.1 模型特點(diǎn)
        4.3.2 立管法蘭的幾何模型
        4.3.3 單元類型的選取及網(wǎng)格劃分
        4.3.4 材料特性
        4.3.5 邊界條件與載荷
        4.3.6 后處理
    4.4 子模型法
    4.5 螺栓二維有限元模型的建立
    4.6 本章小結(jié)
第5章 立管法蘭的有限元結(jié)果
    5.1 法蘭系統(tǒng)有限元分析結(jié)果
        5.1.1 法蘭應(yīng)力線性化
    5.2 法蘭系統(tǒng)中螺栓有限元分析結(jié)果
        5.2.1 螺栓應(yīng)力結(jié)果
        5.2.2 螺栓螺紋根部應(yīng)力集中有限元分析
    5.3 疲勞校核
        5.3.1 概述
        5.3.2 法蘭沉孔處
        5.3.3 法蘭螺栓
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]ANSYS子模型技術(shù)在壓力容器分析設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 夏忠定,呂偉.  石油化工設(shè)備. 2007(S1)
[2]法蘭連接中的螺栓預(yù)緊力[J]. 葉紅,顏廷武,劉元?jiǎng)?  有色礦冶. 2005(03)
[3]帶凸形封頭非標(biāo)平焊法蘭的設(shè)計(jì)方法[J]. 陳西南,馬歆,蘇文獻(xiàn),鄧貴德,鄭津洋.  工程設(shè)計(jì)學(xué)報(bào). 2004(06)
[4]法蘭密封及墊片選型[J]. 陶寧.  煉油技術(shù)與工程. 2004(10)
[5]螺紋聯(lián)接的預(yù)緊力控制[J]. 王啟廣.  礦山機(jī)械. 2001(06)
[6]螺栓聯(lián)接中預(yù)緊力大小的確定[J]. 李世云.  丹東紡專學(xué)報(bào). 2001(01)
[7]壓力容器分析設(shè)計(jì)中的應(yīng)力分類方法[J]. 龔曙光,謝桂蘭.  化工裝備技術(shù). 2000(03)
[8]橫式連續(xù)蒸煮管大開孔實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析[J]. 章春亮,方英,陳祥龍,錢逸,張康達(dá).  中國造紙. 1991(01)

碩士論文
[1]基于有限元技術(shù)的壓力容器設(shè)計(jì)方法研究[D]. 何顯平.貴州大學(xué) 2007
[2]壓力容器大開孔接管有限元分析及強(qiáng)度設(shè)計(jì)的研究[D]. 王磊.南京理工大學(xué) 2006
[3]海洋立管在非線性波浪載荷下的極值響應(yīng)研究[D]. 鄧合霞.哈爾濱工程大學(xué) 2006
[4]標(biāo)準(zhǔn)管道法蘭數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的研究[D]. 楊柳彬.合肥工業(yè)大學(xué) 2005
[5]考慮墊片非線性時(shí)法蘭接頭性能的三維有限元模擬[D]. 任世雄.北京化工大學(xué) 2002



本文編號：2915412