Ω环-螺栓-法兰连接的可靠性分析

依据最弱环模型和应力 强度干涉模型的基本原理 ,提出Ω环 螺栓 法兰连接密封系统可靠性的基本概念 ,建立了相应的可靠性模型。在系统受力分析的基础上 ,分别给出系统中Ω环、螺栓、法兰强度可靠度计算公式 ,以及用MonteCarlo法模拟计算整个系统可靠度的流程。最后给出某石油化工企业 1台采用Ω环 螺栓 法兰密封连接装置的计算实例。

基于螺栓-法兰连接紧密性理论的弹性垫圈优化设计

提出了带有弹性垫圈的螺栓-法兰连接系统紧密性分析方法,并以弹性垫圈的最大回弹量为优化目标,建立了优化设计的数学模型,编制了设计程序。采用该方法既可对系统进行泄漏率定量预测,亦可依据最大允许泄漏率准则对系统进行紧密性设计。该设计方法方便省时,设计结果合理。针对某厂高温换热器设计了螺栓-法兰连接用弹性垫圈,解决了密封连接系统由于经常开停车且工况波动较大而引起的长期严重泄漏问题。

螺栓-法兰连接系统RCM分析及故障风险评价

针对影响螺栓-法兰连接系统可靠性的许多因素具有复杂性、非确定性的特点,结合现场历史资料和专家经验,提出了螺栓-法兰连接系统功能与功能故障、故障模式、影响及危害度分析方法,在定性分析的基础上,利用模糊数学提出可靠性为中心的维修定量分析方法,对螺栓-法兰连接系统的故障进行了风险评估。

基于非线性有限元理论的风力发电机组法兰-螺栓连接分析方法研究

以风力发电机组叶片根部法兰-螺栓连接为例,研究了法兰-螺栓连接分析方法。根据风力发电机组法兰-螺栓连接结构的特点,采用非线性有限元分析方法建立多种法兰-螺栓连接分析模型,对模型的单元类型选择、各部件连接关系的处理及接触对的建立方式进行了研究;分析了单元类型、接触关系等因素对有限元计算结果的影响;提出了针对不同分析需求的风力发电机组法兰-螺栓连接有限元分析方案;为风力发电机组法兰-螺栓连接结构的设计和强度分析提供理论基础。

法兰-螺栓联接对加速器对中装配同轴度的影响

针对直线感应加速器对中装配同轴度要求高的特点,考虑法兰、螺栓和密封垫相互作用,建立了加速器对中装配法兰-螺栓联接的三维有限元模型,分析了螺栓预紧力对加速器对中装配时同轴度的影响作用。水平面上的螺栓预紧力与其它螺栓预紧力的差异变化对组元轴线改变的影响最大,而处于竖直方向上的螺栓的预紧力差异对同轴度的影响较小。因此在实际装配中应更注意水平方向的螺栓预紧力的控制。研究结果为加速器对中装配同轴度提高提供依据。

装配式钢结构自攻螺栓-芯筒法兰柱连接节点抗震性能有限元分析

装配式钢结构芯筒法兰柱拼装时需按照负公差进行安装,上柱内壁与芯筒间存在间隙,因此设置单向螺栓可以增强柱壁与芯筒的联系。为进一步实现高效装配并节约工程成本,采用自攻螺栓连接代替单向螺栓,即为装配式钢结构自攻螺栓-芯筒法兰柱连接节点。对该连接节点建立有限元分析模型,深入分析上柱内壁与芯筒间隙的变化对节点力学性能的影响。考虑到实际工程中间隙不宜过大,因此将上柱内壁与芯筒单侧间隙从0 mm设置到3 mm。有限元分析结果表明:当上柱内壁与芯筒单侧间隙小于3 mm时,节点滞回性能较为接近,间隙的改变对节点抗弯承载力和等效刚度退化曲线无显著影响,因此在保证节点抗震性能的同时满足施工安装的便捷性,可将装配式钢结构自攻螺栓-芯筒法兰柱连接节点上柱内壁与芯筒单侧间隙控制在2 mm。

机械螺栓法兰连接的有限元力学模型比较研究

机械螺栓-法兰连接结构中存在着复杂的接触、摩擦和预紧等非线性因素。螺栓-法兰连接结构的有限元力学模型应当充分包含这些因素。首先介绍了连接结构接触分析的有限元法理论,然后比较研究了二维轴对称力学模型和三维实体模型在螺栓-法兰连接结构建模中的差别,之后研究了温度载荷法、过盈配合法和等效外载法等三种不同的螺栓预紧力建模方法。计算结果表明:二维模型在处理螺栓-法兰连接结构上计算耗费小,但计算精度较三维模型差别较大,结果粗糙;三种预紧力模拟方法都能模拟螺栓预紧载荷,但在适用范围、等效方法和计算精度等方面有区别。

螺栓—法兰连接结构的多目标优化设计研究

螺栓—法兰连接结构是工程中一种重要的连接方式,强度和质量是其主要性能指标。将有限元法与最优化方法结合起来,可以很好地实现螺栓—法兰连接结构的多目标优化设计。文中基于响应面法确定法兰结构的几何参数组合,利用有限元分析软件Ansys对不同参数组合情况下的法兰结构进行应力场分析,获得响应面模型,然后通过MAT-LAB多目标优化设计方法,计算得到法兰结构的最优几何参数。数值计算结果表明,优化几何参数后的螺栓—法兰结构比原结构最大等效应力下降13.6%,质量下降12.5%。

启动过程汽缸中分面法兰-螺栓温度变化分析

为监测汽缸中分面法兰-螺栓部件在启动过程中的温度和温差水平,在法兰不同深度以及螺栓不同高度位置设置测温元件。结合机组服役数据,分析了冷态启动、温态启动以及热态启动方式下各测点的温度以及测点之间的温差变化情况。温态启动方式下的法兰-螺栓之间、法兰不同深度之间以及螺栓不同高度之间的最大温差均高于冷态启动和热态启动方式对应的最大温差值,该启动方式对应的法兰-螺栓最大温差为110℃,法兰不同深度之间的最大温差为65℃,螺栓不同高度之间的最大温差为28℃。研究成果对启动过程中法兰-螺栓的结构强度评估具有重要指导意义。

Ω环螺栓法兰连接设计载荷确定

对Ω环 -螺栓 -法兰密封连接结构的受力状态进行了分析 ,针对Ω环环圈间是否设置辅助垫片的不同情况 ,提出了Ω环和螺栓设计载荷的计算公式 。

新型D形螺栓高压密封结构

通过将D形螺栓联接的高压密封与传统的双锥密封、卡扎里密封在结构、加工、密封可靠性、重量等方面进行对比,说明D形螺栓联接的高压密封结构具有结构紧凑、重量轻、加工简单、密封可靠、拆装方便等优点,是较为理想的高压密封装置,适用于经常装卸的高压设备和管道。

正交试验应用于密封结构泄漏影响因素的分析

为了评价密封结构泄漏率各因素的影响程度,在螺栓-法兰-垫片密封结构紧密度设计方法基础上,对比分析了几个对密封结构泄漏率影响较大的因素,其中垫片宽度、螺栓直径,工作温度、工作压力和螺栓预紧力对泄漏率影响显著。采用正交试验法分析了4个主要因素对泄漏率的影响程度,获得了各因素耦合作用下的最优化搭配。分析结果表明,垫片宽度和介质压力对密封结构泄漏率的影响最大。

预制压型钢板混凝土组合板和钢梁连接及其有限元分析

为了满足预制组合板和钢梁连接节点的承载和变形要求,提出了一种新型的压型钢板混凝土组合板和钢梁整体预制的法兰板-螺栓连接节点.使用ABAQUS分别建立了现浇、预制节点模型,对比了两者在同等条件下的受力性能,并分析了栓钉数、组合板的厚度和长度、螺栓数和法兰板厚度对预制节点模型受力性能的影响.结果表明:预制节点的受力性能与现浇节点相似,设计预制节点时应采用96个栓钉、8个螺栓,以及200 mm厚、5.1~6.6 m长的组合板及10 mm厚的法兰板.