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碳鋼法蘭接頭的研究現狀

作者:鑫茂管件 發布時間:2017-02-07
內容摘要:對碳鋼法蘭連接的研究起步較早,并形成了相關的研究成果,如 的壓力容器研究委員會(PVRC)的ASMEVIII-1鍋爐和壓力容器規范以及歐盟壓力容器規范EN13445等。

對碳鋼法蘭連接的研究起步較早,并形成了相關的研究成果,如   的壓力容器研究委員會(PVRC)的ASMEVIII-1鍋爐和壓力容器規范以及歐盟壓力容器規范EN13445等。其共同的思想是通過選取對表示墊片密封性能有重要影響的一系列參數(如墊片系數m,   小壓緊力y等),研究各參數對墊片對泄漏率的影響來確定合理的墊片及法蘭結構。不同點是EN13445所選的參數多于ASME,不僅從墊片材料,而且還考慮了裝配,操作,卸載,蠕變等對密封的影響。我國GB150《鋼制壓力容器》與ASME基本相同,主要是基于m和y這兩個系數的強度設計準則。

研究了兩方面的問題,一種是在完成船用法蘭組裝后確定螺栓載荷的損失以及如何在   終達到螺栓載荷的均勻分布。通過數值模擬與實驗的對比分析,得出模型的正確性。Bibel和Ezell指出彈性交互作用可能引起法蘭中螺栓預緊力損失   大達到初始載荷的,他們發現對于8個螺栓螺旋纏繞墊系統星形擰緊順序,先擰緊的四個螺栓發生顯著的彈性交互,后擰緊的四個螺栓則發生較少的彈性交互作用。

研究了多輪螺栓預緊過程,總結指出通過增加螺栓擰緊輪數可以載荷分布的均勻性。隨后,兩人通過實驗提出了一種補償彈性交互作用的方法,通過實驗確定彈性交互作用系數,然后將初始施加載荷乘以此系數來獲得   終螺栓應力。許多情況下,   通過施加   高的螺栓初始載荷來補償螺栓載荷的下降,然而,   高的載荷可能導致墊片失效,接頭扭曲甚至屈服。對于這些極端情況,通過增加螺栓擰緊的輪數來載荷的均勻性可能是   好的選擇。

在2011和2012年兩年間分別從實驗和有限元模擬出發相繼研究了螺栓間的彈性交互作用行為,結果表明彈性交互作用分為彈性交互正作用和彈性交互負作用,兩種作用都使螺栓載荷降低,負作用的影響程度大于正作用。

對于穩態熱一固禍合的研究己經有較多文章,由于瞬態問題的計算所需的迭代增多,以及禍合的復雜性,相關的研究文獻較少。2006年,Ten自iaoLin和RunfangLi等人對核反應堆所用的螺栓法蘭連接接頭進行了三維瞬態密封分析,并利用實驗進行了驗證,兩種方法具有較高的吻合度。該模型中考慮了瞬態和多重禍合場,并對1/4模型和全模型進行了分析,分析過程包括預應力,加壓,升溫及降溫。所得結果具有很大的參考意義。

 

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