本文關(guān)鍵詞：金屬與金屬接觸型螺栓法蘭接頭的計算方法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：金屬與金屬接觸型(MMC)螺栓法蘭接頭密封性能突出,在密封結(jié)構(gòu)和機理上,與浮動型(FLT)螺栓法蘭有著很大不同。但是,傳統(tǒng)的設(shè)計方法只能計算墊片單一環(huán)受載的情況,并不適用與MMC型的法蘭。而且,傳統(tǒng)方法僅是基于結(jié)構(gòu)完整性的計算,在理論上存在缺陷。為了使MMC型螺栓法蘭接頭的設(shè)計計算更為精確,歐盟標準協(xié)會CEN在2006年發(fā)布了適用于該類型螺栓法蘭接頭的prCEN/TS1591-3計算方法。該方法同時滿足了接頭結(jié)構(gòu)完整性和密封性的設(shè)計原則,考慮的因素相對全面,能夠比較真實的反映MMC型法蘭接頭在實際工作中的力學行為。然而,對于計算過程中涉及的墊片參數(shù),還沒有參考標準。本文對MMC型墊片的參數(shù)及試驗方法進行研究,通過墊片的壓縮回彈、應力松弛和泄漏率試驗確定了與計算相關(guān)的墊片數(shù)據(jù),包括墊片的壓縮回彈曲線、彈性模量、應力松弛因子、產(chǎn)生MMC的墊片應力、基于泄漏率的最小墊片應力等,研究了MMC墊片在常溫和高溫下的力學性能和密封性能,為MMC型螺栓法蘭接頭的計算提供了數(shù)據(jù)支撐。此外,文章對prCEN/TS1591-3計算方法進行詳細解讀,包括力學模型、計算流程以及相關(guān)的計算參數(shù),完成了該方法的DN80法蘭計算實例。通過Ansys有限元模擬的方法,比較不同工況下的墊片應力、壓縮量、法蘭轉(zhuǎn)角、螺栓力、載荷比等計算結(jié)果,并搭建實驗裝置,通過法蘭預緊實驗測得目標預緊力下螺栓力的實際分布和離散度,共同驗證了該計算方法的適用性,為工程中MMC型螺栓法蘭接頭的設(shè)計提供參考。
【關(guān)鍵詞】：MMC型螺栓法蘭接頭 法蘭設(shè)計 墊片參數(shù) prCEN/TS1591-3 有限元
【學位授予單位】：華東理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH136
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• abstract6-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 課題背景9-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 主要研究內(nèi)容12-14
• 第2章 MMC型螺栓法蘭接頭14-22
• 2.1 法蘭連接系統(tǒng)14-17
• 2.1.1 法蘭連接系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)14
• 2.1.2 法蘭連接的類型及特點14-16
• 2.1.3 墊片類型16-17
• 2.2 螺栓法蘭接頭的密封17-18
• 2.3 金屬與金屬接觸型法蘭18-20
• 2.3.1 MMC型螺栓法蘭接頭的介紹18
• 2.3.2 MMC型墊片18-20
• 2.4 本章小結(jié)20-22
• 第3章 MMC墊片性能與參數(shù)22-35
• 3.1 MMC墊片的基本性能22
• 3.2 墊片參數(shù)22-23
• 3.3 試驗裝置23-24
• 3.4 壓縮回彈試驗24-28
• 3.5 應力松弛試驗28-29
• 3.6 泄漏試驗29-33
• 3.7 本章小結(jié)33-35
• 第4章 基于prCEN/TS1591-3的法蘭計算35-53
• 4.1 法蘭設(shè)計標準的發(fā)展35-36
• 4.2 EN法蘭設(shè)計標準介紹36-37
• 4.3 EN1591-1和prCEN/TS 1591-3的區(qū)別37-38
• 4.4 prCEN/TS 1591-3計算方法38-50
• 4.4.1 計算符號說明38-40
• 4.4.2 prCEN/TS 1591-3的力學模型40-42
• 4.4.3 prCEN/TS 1591-3計算流程42-47
• 4.4.4 內(nèi)力及預緊力的計算47-50
• 4.6 prCEN/TS 1591-3計算實例50-51
• 4.7 本章小結(jié)51-53
• 第5章 螺栓法蘭接頭的有限元分析53-71
• 5.1 螺栓法蘭的接觸問題分析53-54
• 5.2 ANSYS有限元建模54-64
• 5.2.1 模型建立54-57
• 5.2.2 定義材料57-59
• 5.2.3 單元選擇59-62
• 5.2.4 劃分網(wǎng)格62-63
• 5.2.5 邊界條件和加載63-64
• 5.3 有限元計算結(jié)果64-70
• 5.3.1 金屬外環(huán)65-66
• 5.3.2 石墨密封環(huán)66-67
• 5.3.3螺栓力分布67-68
• 5.3.4 法蘭轉(zhuǎn)角68-69
• 5.3.5 載荷比計算69-70
• 5.4 本章小結(jié)70-71
• 第6章 MMC型法蘭接頭的實驗71-81
• 6.1 試驗裝置的搭建71-75
• 6.1.1 螺栓貼應變片71-72
• 6.1.2 靜態(tài)電阻應變儀72-73
• 6.1.3 螺栓法蘭系統(tǒng)73-75
• 6.2 螺栓擰緊方法75-76
• 6.2.1 彈性交互作用75-76
• 6.2.2 MMC型法蘭擰緊方法76
• 6.3 實驗結(jié)果及分析76-79
• 6.4 實驗與有限元結(jié)果對比79-80
• 6.5 本章小結(jié)80-81
• 第7章 結(jié)論與展望81-83
• 7.1 結(jié)論81-82
• 7.2 展望82-83
• 致謝83-84
• 參考文獻84-87

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張振華;應秉斌;矯明;;螺栓擰緊力矩的確定方法及相關(guān)探討[J];化學工程與裝備;2009年08期

2 蔡仁良;歐洲螺栓法蘭設(shè)計和墊片標準的新動向[J];化工設(shè)備與管道;2002年01期

3 馮軍軍;劉麟;顧伯勤;;外彎矩和蠕變對螺栓法蘭連接緊密性的影響[J];機械設(shè)計與制造;2011年05期

4 陸曉峰,顧伯勤;密封連接的可靠性設(shè)計方法[J];南京化工大學學報(自然科學版);2001年02期

5 劉麟;黃星路;顧伯勤;;基于非線性墊片徑向應力分布的螺栓法蘭連接泄漏率預測方法[J];潤滑與密封;2010年07期

6 桑如苞;;美國ASME法蘭設(shè)計剛度計算方法分析[J];石油化工設(shè)計;2009年01期

7 顧伯勤,時黎霞,陸曉峰;不銹鋼柔性石墨纏繞墊片的高溫性能研究[J];石油機械;2000年02期

8 王盼盼;宋鵬云;楊玉芬;;國內(nèi)外法蘭連接典型設(shè)計方法討論[J];石油化工設(shè)備;2008年01期

9 蔡仁良;EN1591法蘭計算標準簡介(一)[J];壓力容器;2003年10期

10 蔡仁良;EN1591法蘭計算標準簡介(二)[J];壓力容器;2003年11期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 蔡仁良;;壓力容器法蘭設(shè)計和墊片參數(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀[A];第六屆全國壓力容器學術(shù)會議壓力容器先進技術(shù)精選集[C];2005年

  本文關(guān)鍵詞：金屬與金屬接觸型螺栓法蘭接頭的計算方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：401952