基于彈性交互作用系數(shù)法的法蘭接頭擰緊方法優(yōu)化
發(fā)布時間:2021-11-19 09:18
為優(yōu)化傳統(tǒng)星形擰緊方法,提出一種基于彈性交互作用系數(shù)法的法蘭接頭擰緊方法。運用有限元方法對優(yōu)化后的擰緊方法進(jìn)行仿真計算,分析其擰緊效果即螺栓載荷大小和均勻性,并通過實驗驗證有限元仿真結(jié)果的有效性和提出的擰緊方法可行性。結(jié)果表明:運用優(yōu)化后的擰緊方法能通過一輪擰緊將法蘭螺栓載荷預(yù)緊到目標(biāo)載荷的90%以上,擰緊效果超過傳統(tǒng)擰緊方法六輪擰緊的擰緊效果,且螺栓力分布均勻;該方法適用于不同口徑法蘭和不同大小的目標(biāo)載荷。法蘭擰緊實驗結(jié)果與仿真結(jié)果相符合,證明仿真結(jié)果的有效性和提出的擰緊方法可行性。
【文章來源】:潤滑與密封. 2020,45(07)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
法蘭網(wǎng)格劃分
根據(jù)初始擰緊矩陣 { S i } ,要得到最終目標(biāo)載荷為10 kN的3個螺栓接頭,根據(jù)擰緊順序分別應(yīng)擰緊螺栓a 17 kN,螺栓c 13 kN,螺栓b 10 kN,這樣就能經(jīng)過一輪擰緊,將此接頭按照目標(biāo)載荷擰緊完成。1.3 擰緊方法優(yōu)化流程
法蘭擰緊優(yōu)化流程如圖2所示,文中設(shè)定法蘭擰緊的目標(biāo)載荷為40 kN。運用ANSYS有限元分析法優(yōu)化蘭擰緊流程,初始螺栓載荷為40 kN,擰緊順序選擇如圖3所示星形擰緊一輪,分析擰緊完成后每顆螺栓上的最終螺栓載荷是否達(dá)到目標(biāo)載荷40 kN,若達(dá)到要求則輸出衰減矩陣;若未達(dá)到要求則分析每個螺栓擰緊時對其余螺栓載荷的影響,分析載荷影響關(guān)系,建立載荷衰減矩陣,根據(jù)衰減矩陣反推需要的擰緊螺栓力,再重新進(jìn)行擰緊,重復(fù)上述步驟直至擰緊后的法蘭螺栓力符合要求(目標(biāo)預(yù)緊力的90%)。圖3 星形擰緊順序
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高壓自緊密封式法蘭的密封性能分析[J]. 冉振,傅波,李世偉,滿斌. 潤滑與密封. 2018(12)
[2]承壓設(shè)備法蘭接頭預(yù)緊方法的研究[J]. 謝龍根. 化工裝備技術(shù). 2018(02)
[3]采用墊片安全系數(shù)的高壓法蘭螺栓密封設(shè)計[J]. 陳孫藝. 潤滑與密封. 2015(06)
[4]ASME PCC-1—2010《壓力邊界螺栓法蘭連接安裝指南》的解析[J]. 關(guān)凱書,王志文,蔡仁良. 壓力容器. 2011(12)
[5]高溫法蘭連接系統(tǒng)的安全評定方法[J]. 陸曉峰,顧伯勤,涂善東,胡傳清. 潤滑與密封. 2005(06)
碩士論文
[1]金屬與金屬接觸型法蘭接頭預(yù)緊方法及密封性能研究[D]. 劉雁.華東理工大學(xué) 2014
本文編號:3504748
【文章來源】:潤滑與密封. 2020,45(07)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
法蘭網(wǎng)格劃分
根據(jù)初始擰緊矩陣 { S i } ,要得到最終目標(biāo)載荷為10 kN的3個螺栓接頭,根據(jù)擰緊順序分別應(yīng)擰緊螺栓a 17 kN,螺栓c 13 kN,螺栓b 10 kN,這樣就能經(jīng)過一輪擰緊,將此接頭按照目標(biāo)載荷擰緊完成。1.3 擰緊方法優(yōu)化流程
法蘭擰緊優(yōu)化流程如圖2所示,文中設(shè)定法蘭擰緊的目標(biāo)載荷為40 kN。運用ANSYS有限元分析法優(yōu)化蘭擰緊流程,初始螺栓載荷為40 kN,擰緊順序選擇如圖3所示星形擰緊一輪,分析擰緊完成后每顆螺栓上的最終螺栓載荷是否達(dá)到目標(biāo)載荷40 kN,若達(dá)到要求則輸出衰減矩陣;若未達(dá)到要求則分析每個螺栓擰緊時對其余螺栓載荷的影響,分析載荷影響關(guān)系,建立載荷衰減矩陣,根據(jù)衰減矩陣反推需要的擰緊螺栓力,再重新進(jìn)行擰緊,重復(fù)上述步驟直至擰緊后的法蘭螺栓力符合要求(目標(biāo)預(yù)緊力的90%)。圖3 星形擰緊順序
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高壓自緊密封式法蘭的密封性能分析[J]. 冉振,傅波,李世偉,滿斌. 潤滑與密封. 2018(12)
[2]承壓設(shè)備法蘭接頭預(yù)緊方法的研究[J]. 謝龍根. 化工裝備技術(shù). 2018(02)
[3]采用墊片安全系數(shù)的高壓法蘭螺栓密封設(shè)計[J]. 陳孫藝. 潤滑與密封. 2015(06)
[4]ASME PCC-1—2010《壓力邊界螺栓法蘭連接安裝指南》的解析[J]. 關(guān)凱書,王志文,蔡仁良. 壓力容器. 2011(12)
[5]高溫法蘭連接系統(tǒng)的安全評定方法[J]. 陸曉峰,顧伯勤,涂善東,胡傳清. 潤滑與密封. 2005(06)
碩士論文
[1]金屬與金屬接觸型法蘭接頭預(yù)緊方法及密封性能研究[D]. 劉雁.華東理工大學(xué) 2014
本文編號:3504748
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