非均勻溫度場作用下法蘭螺栓聯(lián)接性能分析與優(yōu)化.pdf

1、螺栓聯(lián)接性能是法蘭、管道聯(lián)接研究的關(guān)鍵內(nèi)容之一,由于受法蘭內(nèi)部溫度波動(dòng)、壓力等因素影響更易產(chǎn)生疲勞失效,因此高溫法蘭螺栓聯(lián)接研究是當(dāng)前研究熱點(diǎn)之一。本文采用有限元分析與試驗(yàn)研究相結(jié)合的方法,研究非均勻溫度場作用下法蘭螺栓聯(lián)接的性能,并對(duì)兩種聯(lián)接參數(shù)方案進(jìn)行了對(duì)比分析。采用有限元分析軟件ANSYS建立了法蘭螺栓聯(lián)接三維力學(xué)及傳熱學(xué)模型,對(duì)非均勻溫度場、應(yīng)力場以及耦合場進(jìn)行了模擬分析。基于正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),以螺栓應(yīng)力為試驗(yàn)指標(biāo),分別對(duì)碟簧和套筒

2、兩種方案的螺栓系統(tǒng)進(jìn)行了試驗(yàn)研究,優(yōu)選出了碟簧和套筒在試驗(yàn)條件下螺栓應(yīng)力波動(dòng)幅度最小的參數(shù)。主要研究內(nèi)容如下：
　　 ⑴考慮墊片非線性和接觸問題建立了法蘭螺栓聯(lián)接的三維力學(xué)模型及傳熱學(xué)模型。
　　 ⑵利用ANSYS軟件對(duì)法蘭螺栓聯(lián)接系統(tǒng)的非均勻溫度場、應(yīng)力場以及耦合場進(jìn)行了模擬研究;得到了其非均勻溫度場.應(yīng)力場及耦合場的分布,分析了法蘭螺栓和墊片在非均勻溫度場下的行為,這些分析對(duì)法蘭螺栓聯(lián)接參數(shù)優(yōu)化具有指導(dǎo)意義。