本文關(guān)鍵詞：金屬與金屬接觸式墊片法蘭接頭預(yù)緊方法的研究

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【摘要】：螺栓法蘭接頭是電力、核工業(yè)、石化等工廠的設(shè)備、閥門和管道中廣泛使用一種可拆卸的連接形式,由于其泄漏引起的承壓設(shè)備的失效會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的事故,而對(duì)法蘭的安裝過程缺乏有效的管理是法蘭在使用過程中發(fā)生泄漏的重要原因。 本文主要針對(duì)MMC型式的螺栓墊片法蘭接頭的預(yù)緊方法進(jìn)行研究,結(jié)合ASME PCC-1提出的傳統(tǒng)擰緊方法以及替代方法3#,參考日本JIS B2251的加載方法,以PN5.0的DN300法蘭為例,提出兩種更加優(yōu)化的預(yù)緊方法。第一種方法是前兩輪分別對(duì)4根對(duì)角螺栓進(jìn)行70%和110%目標(biāo)預(yù)緊力的擰緊,再進(jìn)行3輪100%目標(biāo)預(yù)緊力的對(duì)全部螺栓順次擰緊；第二種方法是第一輪對(duì)4根對(duì)角螺栓進(jìn)行70%目標(biāo)預(yù)緊力的加載,再進(jìn)行3輪100%目標(biāo)預(yù)緊力的對(duì)全部螺栓順次加載。 本文采用有限元方法對(duì)ASME PCC-1傳統(tǒng)預(yù)緊方法,ASME PCC-1替代方法3#,以及本文提出的兩種創(chuàng)建的優(yōu)化方法的四種方法進(jìn)行模擬計(jì)算,對(duì)比分析了每種方法的螺栓力的分布情況。分析結(jié)果表明,即使采用較少輪次的預(yù)緊也能使螺栓力均勻分布,且達(dá)到目標(biāo)預(yù)緊力。 本文還對(duì)法蘭預(yù)緊過程中的螺栓力進(jìn)行了全程監(jiān)測實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文的預(yù)緊優(yōu)化方法能使螺栓力達(dá)到目標(biāo)預(yù)緊力,同時(shí)載荷分布均勻,可以提供給石化等工廠實(shí)際應(yīng)用參考。
【關(guān)鍵詞】：螺栓法蘭接頭 墊片 MMC 預(yù)緊順序 螺栓力
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH136
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-29
• 1.1 課題背景與研究意義9-10
• 1.2 法蘭連接系統(tǒng)介紹10-12
• 1.2.1 法蘭連接系統(tǒng)的發(fā)展10
• 1.2.2 法蘭的類型和特點(diǎn)10-12
• 1.2.3 螺栓法蘭接頭的密封過程12
• 1.3 金屬與金屬接觸式墊片法蘭接頭的密封原理12-16
• 1.3.1 金屬與金屬接觸式墊片的結(jié)構(gòu)14-15
• 1.3.2 金屬與金屬接觸式墊片的性能和密封原理15-16
• 1.4 MMC墊片法蘭擰緊方式研究16-23
• 1.4.1 螺栓的預(yù)緊方法選擇16-18
• 1.4.2 彈性交互作用介紹18-19
• 1.4.3 幾種擰緊方法的介紹19-23
• 1.5 國內(nèi)外相關(guān)研究的現(xiàn)狀23-26
• 1.6 法蘭連接預(yù)緊方面存在的問題26
• 1.7 本文的主要研究內(nèi)容26-29
• 1.7.1 優(yōu)化方法的思路27-29
• 第二章 MMC墊片法蘭擰緊方法的有限元模型的建立29-39
• 2.1 法蘭接頭結(jié)構(gòu)中的接觸問題分析29-31
• 2.2 法蘭有限元模型的建立31-39
• 2.2.1 單元的選擇31-33
• 2.2.2 模型建立33-34
• 2.2.3 墊片壓縮回彈曲線的測定34-36
• 2.2.4 材料性能的定義以及網(wǎng)格的劃分36-39
• 第三章 MMC墊片法蘭擰緊順序的有限元分析39-50
• 3.1 預(yù)緊方法的有限元分析39-47
• 3.1.1 ASMEPCC-1傳統(tǒng)擰緊方法的FE計(jì)算結(jié)果39-41
• 3.1.2 ASME PCC-1替代方法3#的FE計(jì)算結(jié)果41-43
• 3.1.3 優(yōu)化擰緊方法(一)方法的FE計(jì)算結(jié)果43-45
• 3.1.4 優(yōu)化擰緊方法(二)方法的FE計(jì)算結(jié)果45-47
• 3.2 有限元計(jì)算結(jié)果的墊片分析47-49
• 3.3 本章小結(jié)49-50
• 第四章 MMC墊片擰緊順序法蘭實(shí)驗(yàn)50-65
• 4.1 實(shí)驗(yàn)裝置簡介50-57
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置的搭建50-54
• 4.1.2 貼有應(yīng)變片螺栓的標(biāo)定實(shí)驗(yàn)54-57
• 4.2 MMC墊片的法蘭擰緊順序?qū)嶒?yàn)結(jié)果57-59
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與FE計(jì)算結(jié)果對(duì)比59-61
• 4.4 人工扭矩扳手的力矩測量61-64
• 4.5 本章小結(jié)64-65
• 第五章 結(jié)論與展望65-67
• 5.1 結(jié)論65-66
• 5.2 展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 致謝71

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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7 陸曉峰,顧伯勤,涂善東;高溫螺栓法蘭連接研究進(jìn)展[J];壓力容器;2004年12期

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本文編號(hào)：765971