本文關(guān)鍵詞：高溫組合法蘭的完整性和緊密性有限元分析

  更多相關(guān)文章： 組合法蘭接頭 高溫蠕變 安裝順序 停車再開車 緊密性分析

【摘要】：本文以組合法蘭接頭為研究對象,利用大型有限元軟件ANSYS對其進(jìn)行實體建模,綜合考慮墊片壓縮回彈性能、材料、法蘭接觸等高度非線性行為,研究高溫蠕變、法蘭安裝順序、停車再開車等工況對法蘭接頭強(qiáng)度及密封性能影響,尋找導(dǎo)致法蘭接頭失效和泄漏的因素。 熱-機(jī)械耦合計算結(jié)果表明,溫度對組合法蘭強(qiáng)度影響較大,使法蘭結(jié)構(gòu)應(yīng)力大幅增加。長達(dá)10000小時的高溫蠕變分析發(fā)現(xiàn),螺栓應(yīng)力不斷下降,墊片內(nèi)側(cè)已經(jīng)有部分區(qū)域壓縮應(yīng)力小于密封比壓,說明組合法蘭有泄漏趨勢。不同的安裝順序也影響法蘭結(jié)構(gòu)受力分布,分析結(jié)果表明先安裝大法蘭再安裝小法蘭的方案能明顯改善小螺栓的受力情況,減輕其負(fù)擔(dān)。 通過瞬態(tài)分析,得出了停車再開車工況下組合法蘭接頭溫度變化規(guī)律,進(jìn)而對法蘭接頭各元件進(jìn)行緊密型分析,發(fā)現(xiàn)法蘭位移、應(yīng)力、偏轉(zhuǎn)角變大。如果反復(fù)的停開車將使法蘭偏轉(zhuǎn)的更嚴(yán)重,有泄漏趨勢,強(qiáng)度也無法滿足要求。
【關(guān)鍵詞】：組合法蘭接頭 高溫蠕變 安裝順序 停車再開車 緊密性分析
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH131
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 課題背景—螺栓法蘭接頭10-11
• 1.2 螺栓法蘭接頭簡介11-14
• 1.2.1 螺栓法蘭接頭結(jié)構(gòu)11
• 1.2.2 螺栓法蘭接頭密封原理11
• 1.2.3 螺栓法蘭接頭評估指標(biāo)11-14
• 1.3 螺栓法蘭接頭的研究現(xiàn)狀14-18
• 1.3.1 法蘭設(shè)計研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3.2 墊片研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3.3 螺栓法蘭接頭計算研究現(xiàn)狀17-18
• 1.4 本文研究內(nèi)容18-20
• 第2章 預(yù)緊和承壓工況螺栓法蘭接頭密封狀況20-37
• 2.1 螺栓法蘭接頭模型簡介20-24
• 2.1.1 組合法蘭結(jié)構(gòu)20-21
• 2.1.2 材料高溫性能及參數(shù)21-23
• 2.1.3 工況條件23-24
• 2.2 有限元分析過程24-29
• 2.2.1 建立有限元模型24-25
• 2.2.2 選取單元25-27
• 2.2.3 網(wǎng)格劃分27-28
• 2.2.4 邊界條件加載28-29
• 2.2.5 難點(diǎn)分析29
• 2.3 預(yù)緊工況結(jié)果分析29-32
• 2.3.1 法蘭應(yīng)力和位移分析29-31
• 2.3.2 螺栓強(qiáng)度分析31-32
• 2.3.3 墊片密封分析32
• 2.4 承壓工況結(jié)果分析32-35
• 2.4.1 法蘭應(yīng)力和位移分析32-34
• 2.4.2 螺栓強(qiáng)度分析34
• 2.4.3 墊片密封分析34-35
• 2.5 本章小結(jié)35-37
• 第3章 高溫蠕變對組合法蘭接頭密封性能影響37-61
• 3.1 蠕變機(jī)理及危害37-38
• 3.2 ANSYS軟件實現(xiàn)蠕變模擬方法38-40
• 3.3 組合法蘭溫度場分析40-49
• 3.3.1 溫度載荷及邊界條件40-41
• 3.3.2 螺栓法蘭接頭整體溫度場41-42
• 3.3.3 法蘭溫度場42-44
• 3.3.4 螺栓和螺母溫度場44-46
• 3.3.5 墊片溫度場46-48
• 3.3.6 空氣層的溫度場48-49
• 3.4 組合法蘭操作工況分析49-55
• 3.4.1 法蘭位移和應(yīng)力分析49-52
• 3.4.2 螺栓螺母強(qiáng)度分析52-54
• 3.4.3 墊片密封分析54-55
• 3.5 組合法蘭高溫蠕變結(jié)果分析55-59
• 3.5.1 8#法蘭螺栓蠕變結(jié)果分析55-56
• 3.5.2 24#法蘭螺栓蠕變結(jié)果分析56-57
• 3.5.3 8#墊片蠕變結(jié)果分析57-58
• 3.5.4 24#墊片蠕變結(jié)果分析58-59
• 3.6 本章小結(jié)59-61
• 第4章 法蘭安裝順序?qū)Ψㄌm接頭密封性能影響61-76
• 4.1 法蘭安裝方案61-62
• 4.1.1 方案一—“先小后大”61-62
• 4.1.2 方案二—“先大后小”62
• 4.2 “先小后大”方案結(jié)果分析62-68
• 4.2.1 預(yù)緊階段62-65
• 4.2.2 承壓階段65-68
• 4.3 “先大后小”方案結(jié)果分析68-74
• 4.3.1 預(yù)緊階段68-71
• 4.3.2 承壓階段71-74
• 4.4 兩種方案對比74-75
• 4.5 本章小結(jié)75-76
• 第5章 停車再開車工況組合法蘭接頭緊密性分析76-86
• 5.1 停車再開車工況分析76
• 5.2 瞬態(tài)熱-機(jī)械耦合分析方法76-77
• 5.2.1 瞬態(tài)溫度場分析方法76-77
• 5.2.2 熱—機(jī)械耦合場分析77
• 5.3 瞬態(tài)溫度場結(jié)果分析77-78
• 5.4 熱—機(jī)械耦合結(jié)果分析78-85
• 5.5 本章小結(jié)85-86
• 第6章 總結(jié)及展望86-88
• 6.1 總結(jié)86-87
• 6.2 展望87-88
• 參考文獻(xiàn)88-91
• 致謝91-92
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的成果92

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 謝蘇江,蔡仁良;壓縮非石棉密封板材蠕變松弛性能的理論和試驗研究[J];機(jī)械工程材料;2004年06期

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

3 謝蘇江,蔡仁良;無石棉墊片材料基本性能的研究進(jìn)展[J];化工設(shè)備與防腐蝕;2003年06期

4 任建民,蔡仁良;低壓管法蘭用纏繞式墊片的試驗研究[J];流體機(jī)械;2001年02期

5 蔡仁良;蔡暖姝;尤子涵;章蘭珠;范淑玲;應(yīng)道宴;;螺栓法蘭接頭安全密封技術(shù)(一)——安裝螺栓載荷[J];化工設(shè)備與管道;2012年03期

6 蔡仁良;蔡暖姝;章蘭珠;范淑玲;應(yīng)道宴;;螺栓法蘭接頭安全密封技術(shù)(二)——基于控制泄漏率的墊片應(yīng)力及其試驗方法[J];化工設(shè)備與管道;2012年05期

7 應(yīng)道宴;蔡暖姝;蔡仁良;;螺栓法蘭接頭安全密封技術(shù)(三)——法蘭的設(shè)計選用及其承載能力評估[J];化工設(shè)備與管道;2012年06期

8 時黎霞,顧伯勤,陸曉峰;不銹鋼柔性石墨纏繞墊片基本性能研究[J];潤滑與密封;1999年02期

9 顧伯勤;陳曄;;高溫螺栓法蘭連接的緊密性評價方法[J];潤滑與密封;2006年06期

10 孫世鋒,蔡仁良;基于緊密度要求的法蘭接頭三維有限元分析[J];石油機(jī)械;2004年10期

，

本文編號：1007777