容器法兰应力分析

应力分析设计法是基于塑性失效准则的一种方法，它不仅解了压力容器常规设计所不能解决的问题，也是容器设计观点及方法上的一个飞跃．美国机械工程师学会６０年代制定了世界上第一部以应力分析为基础的压力容器规范．我国也于１９９５年１０月首颁了《钢制压力容器－应力分析设计标准》．本文采用有限单元法对沾益化肥厂３＃氢氧化铁脱硫塔容器法兰进行了有限元应力分析，得出了法兰的应力分布规律，并据此得出了检验要点．     

高温法兰连接系统温度场的有限元分析

利用有限元软件ANSYS创建法兰连接系统的三维温度场模型,建立螺栓、法兰、垫片间的接触对.设置边界条件及对流传热系数,研究了500 ℃高温条件下炼化装置中法兰连接系统的温度场及热流,并分析了法兰、螺栓、螺纹、螺母、垫片、空气柱的温度分布规律及具体温度值.结果表明:法兰温度从内壁面到外壁面逐渐降低,靠近螺母端外侧温度最低为334.952 ℃;螺栓温度从两端到中间呈现为先增大后减小的规律,螺栓内外侧温差最大值在螺栓的两端;垫片温度沿周向变化很小,垫片温度沿径向由内到外呈线性减小;上、下两段空气柱的温度关于垫片中面对称分布,靠近垫片端内侧温度最高.     

螺母垫圈对螺栓法兰接头应力分布影响的有限元分析

建立螺栓法兰垫片整体的有限元模型,进行了DN500螺栓法兰连接系统的紧固实验,验证了有限元模型的合理性。通过控制螺母垫圈宽度及管道介质压力,对比分析了螺母垫圈对垫片及螺栓上应力分布的影响。结果表明,加合理尺寸的螺母垫圈不仅可以增加螺母与法兰面的接触面积,提高垫片上的压应力,而且在螺栓预紧载荷及介质压力高的情况下,可以防止螺栓的弯曲变形及垫片的圧溃失效,提高螺栓的使用寿命,改善螺栓法兰连接系统整体的密封性能。     

塔设备连接法兰的校核方法研究及应用

为了解决石化行业中塔设备连接法兰腐蚀后的连接可靠性问题,降低生产过程中的事故发生概率,对法兰校核方法进行了研究,并结合工程实例,提出了用有限元软件AxiPRO对法兰连接系统在内外载荷共同作用下的强度和刚度校核方法,克服了法兰设计校核标准中不考虑外部载荷的影响和只进行强度计算的弊端.首先对法兰连接系统进行强度校核,通过等效应力原则确定连接系统中的危险区域,考核其是否满足强度要求;然后对法兰密封性进行了计算,根据垫片应力分布情况推断法兰的泄漏情况及泄漏趋势,最后给出了法兰泄漏预判断的有限元分析方法流程.     

螺栓法兰连接系统新的设计方法探讨

总结了近年来螺栓法兰连接系统的理论分析和试验成果，提出了该连接系统的新设计方法，避开了原有垫片系数“ｍ，ｙ”值，使其与工程实际更为接近     

带颈承插焊法兰应力分析

对于带颈承插焊法兰目前还没有一套较完整的计算方法.本文以弹性理论为基础导出一套应力计算公式,并经实验验证了公式的可靠性,可供工程设计参考使用.     

基于ANSYS的螺纹连接法兰结构模态分析

运用工程分析软件ANSYS分析了螺纹连接法兰结构的模态.通过建立有限元模型对其进行模态分析得到固有频率、振型,对比分析不同固有频率对结构的影响,为螺纹连接法兰结构的有限元模型简化以及进一步的动力学分析、非线性接触分析提供了理论依据.     

容器法兰轴对称应力分析

在用轴对称二维等参元对法兰进行应力分析时，考虑了扭转剪应力的影响，并把结果与三维等参元计算结果进行了详细的比较，分析，从而确定了按轴对称修正计算的可靠性。该方法计算简便，结果可靠，准确，对于了解一些关键部位的应力状态尤其有利。     

流变学在法兰密封设计中的应用

在分析现行法兰密封设计存在不足之处的基础上，结合材料流变学理论，提出了基于垫片变形的设计计算方法．该法概念清楚、考虑因素全面，是一种值得研究和重视的新方法．特别是第一临界时间和第二临界时间的概念．对于法兰维护工作具有现实的指导意义。     

缠绕式垫片的应力分析和试验

结合法兰连接的实际，按照ASMEB16．20对缠绕式垫片压缩的要求：以HG标准中PN6．3MPa的管法兰为例，对缠绕式垫片的预紧应力进行了分析。通过垫片工艺结构的调整，使其力学性能与紧固件的要求一致，使法兰接头符合操作时的密封性。结果表明，通过调整垫片结构，控制其制造工艺，可以达到调整垫片压缩回弹性能的目的，并可获得符合紧固件的要求和法兰接头密封性要求的产品。     

高温螺栓法兰连接结构及风险分析

利用Ansys-Workbench,对400.00℃下的螺栓法兰连接系统进行热-结构耦合分析,研究了高温条件下螺栓法兰连接系统的密封性能。结果表明,温度从法兰内壁由内至外逐渐降低,最大应力出现在螺母与法兰盘的接触面上,最大应变出现在垫片上。对常温及400.00℃的垫片进行了密封评定,同时针对高温下连接系统中垫片易密封失效的问题,通过建立垫片强度失效的贝叶斯网络,基于专家评估等一系列方法计算得到先验概率,再利用贝叶斯网络反向推理计算根节点的后验概率并排序,找出导致垫片失效的主要因素,从而提高了垫片在使用过程中的可靠性。     

翼缘削弱型刚性连接节点的受力性能研究

通过拟静力试验以及有限元ALGOR程序,对翼缘削弱型刚性连接节点进行了低周反复荷载作用下试验研究和非线性有限元分析,研究了翼缘削弱型刚性连接节点的破坏形式和受力性能.分析结果表明:翼缘削弱型刚性连接具有较大的连接刚度和理想的耗能性能;梁翼缘处的焊缝强度是决定翼缘削弱型刚性连接节点性能的主要因素,这为翼缘削弱型节点的研究和应用提供了理论依据.     

用有限元法对螺栓联接进行抗疲劳设计

目的　分析复杂螺栓联接工作载荷的分配, 并对某气缸盖螺栓进行抗疲劳设计． 方法　通过对螺栓预紧力的温度法模拟, 用有限元法计算螺栓拉力增量, 根据疲劳强度理论对螺栓进行校核． 结果　获得了螺栓的拉力增量ΔＱ 值, 经校核, 原设计满足疲劳强度条件． 结论　运用有限元法可以方便经济地计算出复杂螺栓联接的拉力增量, 以此可直接对其进行抗疲劳设计     

钻具接头螺纹应力分析与结构优化

石油钻具接头螺纹是发生钻具失效事故的主要部位.针对钻具接头螺纹失效问题,以41/2 in钻杆接头为例,参照API SPEC 7推荐的三种类型钻杆螺纹接头及非API标准H90型螺纹接头,建立有限元模型,在标准上扣扭矩、相同载荷及边界条件下对其进行力学分析,得出4种不同扣型接头螺纹的应力分布,以此为基础提出新的结构优化.     

管法兰的计算机辅助设计

利用 Visual Basic6.0编程语言和 Access数据库实现了管法兰的计算机辅助设计 ,同时将参数化零件图的结果输入到 Auto CAD。实践证明 ,管法兰 CAD大大提高了设计人员的工作效率和设计质量。     

结构化系统分析与结构化系统设计方法述评

对结构化系统分析与结构化系统设计方法进行了详细分析,对结构化方法与工具的特点作了说明,并指出结构化方法的优势和局限性。结构化方法科学严密的思维方法对新的软件开发方法与工具的技术开发仍有指导意义。     

销钉连接接触面的应力有限元计算与分析

采用有限元数值求解方法,对由圆柱销钉和匀质正交各向异性层合板构成的连接结构模型进行了销钉拔出过程中接触面的应力计算与分析.模型计算分两个载荷步进行:载荷步一进行不加外载时结构过盈配合所致预应力的计算;载荷步二进行施加位移载荷使销钉从板中拔出的应力计算.结果表明:应力集中在销钉和孔边附近,且呈现对称分布趋势;其中孔径向和环向方面应力值变化幅度较大,最大应力出现在连接板孔边上,孔中心轴向方向应力值变化幅度较小,最大应力在销轴上,为预测销钉拔出造成的易损伤位置提供参考依据,同时应力计算结果为进行各向异性连接件的失效损伤分析奠定了基础.     

高强螺栓连接的数值模拟与分析

运用Ansys有限元分析软件模拟了钢结构中高强螺栓连接构件在拉力作用下的受力性能状况.通过数值模拟对比分析,探讨了高强螺栓连接构件的承载能力、变形性能及应力-应变分布规律,分析了不同摩擦系数对连接承载性能的影响.