金属与金属接触型螺栓法兰接头完整性的研究

发布时间：2017-04-11 21:06

  本文关键词：金属与金属接触型螺栓法兰接头完整性的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在核电、石化行业中,金属与金属接触型螺栓法兰接头是应用前景良好的接头型式。但通过对国内外应用和研究的综述和分析,发现目前对其的研究还很少。因此,本文以金属与金属接触型螺栓法兰接头为研究对象,从密封机理入手,以保证螺栓法兰接头的结构完整性和密封性为准则,对其进行了试验研究、标准解析和有限元分析,最终实现金属与金属接触型螺栓法兰接头的可靠密封。 为了实现金属与金属接触型螺栓法兰接头可靠密封,垫片性能是首要考虑因素之 本文采用AMTEC垫片综合性能试验机对金属与金属接触垫片的压缩回弹性能、应力松弛性能和密封性能进行了试验,随后进行试验数据分析与方程拟合表征,为螺栓法兰接头的理论分析与有限元计算提供数据支撑。 同时,为了更深入地理解MMC型螺栓法兰接头的密封机理、内部载荷的分布及变形协调关系,对金属与金属接触型螺栓法兰接头计算方法——prCEN/TS1591-3《法兰及其接头——带垫片圆形法兰连接的设计规则——第3部分：金属与金属接触型法兰接头的计算方法》进行解读,有助于实现复杂计算流程的程序化设计。 在以上研究的基础上,对金属与金属接触型螺栓法兰接头进行有限元分析计算,更直观地表达出金属与金属接触型螺栓法兰接头的结构完整性和密封性特点。 本文的研究对核电、石化行业上用金属与金属接触型螺栓法兰接头实现可靠密封具有一定的指导意义,同时prCEN/TS1591-3的解读对国内标准研究具有一定的参考价值。
【关键词】：螺栓法兰接头 金属与金属接触 完整性 prCEN/TS1591-3 有限元分析
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH131.3
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-14
• 1.1 课题背景10-11
• 1.2 国内外对螺栓法兰接头的研究现状11-12
• 1.3 课题研究意义12-13
• 1.4 课题应用前景13-14
• 第2章 MMC型螺栓法兰接头的密封机理14-19
• 2.1 螺栓法兰接头基本型式14
• 2.2 螺栓法兰接头密封过程14-15
• 2.3 金属与金属接触式法兰密封原理15-17
• 2.3.1 MMC垫片15-16
• 2.3.2 金属与金属接触式法兰密封原理16-17
• 2.4 小结17-19
• 第3章 MMC垫片的性能测试研究19-33
• 3.1 测试装置和试验条件19-21
• 3.1.1 测试装置19-20
• 3.1.2 试验条件和试验步骤20-21
• 3.1.3 试样规格21
• 3.2 MMC垫片的压缩回弹性能21-27
• 3.2.1 MMC垫片的压缩回弹性能试验22-23
• 3.2.2 试验结果及其表征23-24
• 3.2.3 数据回归24-26
• 3.2.4 MMC垫片的压缩回弹性能评定26-27
• 3.3 MMC垫片的蠕变松弛性能27-28
• 3.3.1 MMC垫片的蠕变松弛性能试验27
• 3.3.2 试验结果及其表征27-28
• 3.3.3 MMC垫片的蠕变松弛性能评定28
• 3.4 MMC垫片的密封性能28-31
• 3.4.1 室温MMC垫片的紧密性试验28-30
• 3.4.2 室温MMC垫片的紧密性分析30-31
• 3.4.3 室温MMC垫片的紧密性评定31
• 3.5 小结31-33
• 第4章 MMC型螺栓法兰接头prCEN/TS 1591-3计算方法的研究33-54
• 4.1 GB150、PVRC、EN1591-1、prCEN/TS 1591-3计算方法比较33-34
• 4.2 prCEN/TS 1591-3计算方法简介34-35
• 4.3 prCEN/TS 1591-3计算方法流程设计35-39
• 4.3.1 prCEN/TS 1591-3计算路线设计35-37
• 4.3.2 发生MMC的判断流程图37
• 4.3.3 prCEN/TS 1591-3计算步骤37-39
• 4.4 prCEN/TS 1591-3参数计算39-52
• 4.4.1 prCEN/TS 1591-3基本参数计算39-46
• 4.4.2 prCEN/TS 1591-3内力及螺栓预紧力的计算46-49
• 4.4.3 prCEN/TS 1591-3变形协调方程49
• 4.4.4 prCEN/TS 1591-3载荷比计算49-52
• 4.4.5 prCEN/TS 1591-3法兰偏转角计算52
• 4.5 螺栓预紧力分析52-53
• 4.6 小结53-54
• 第5章 螺栓法兰接头密封性有限元分析的研究54-81
• 5.1 接触问题分析54-55
• 5.2 有限元模型的建立55-63
• 5.2.1 单元选择55-57
• 5.2.2 模型建立57-59
• 5.2.3 材料定义59-60
• 5.2.4 网格划分60-61
• 5.2.5 载荷工况61-63
• 5.3 结果分析63-80
• 5.3.1 装配工况螺栓法兰接头有限元分析63-69
• 5.3.2 不同工况下螺栓法兰接头有限元分析69-77
• 5.3.3 垫片密封性能评定77-80
• 5.4 小结80-81
• 第6章 结论与展望81-83
• 6.1 结论81-82
• 6.2 后续工作展望82-83
• 致谢83-84
• 参考文献84-88
• 攻读硕士期间论文科研成果简介88-89
• 附录89-91

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张振华;应秉斌;矫明;;螺栓拧紧力矩的确定方法及相关探讨[J];化学工程与装备;2009年08期

2 蔡仁良;欧洲螺栓法兰设计和垫片标准的新动向[J];化工设备与管道;2002年01期

3 蔡仁良,张娅莉;压力容器及管道法兰新的计算方法[J];化工设备与管道;2002年05期

4 秦叔经;;EN 13445中法兰设计另一方法的分析和讨论[J];化工设备与管道;2009年01期

5 冯军军;刘麟;顾伯勤;;外弯矩和蠕变对螺栓法兰连接紧密性的影响[J];机械设计与制造;2011年05期

6 陆晓峰,顾伯勤;密封连接的可靠性设计方法[J];南京化工大学学报(自然科学版);2001年02期

7 时黎霞,顾伯勤,陆晓峰;不锈钢柔性石墨缠绕垫片基本性能研究[J];润滑与密封;1999年02期

8 刘麟;黄星路;顾伯勤;;基于非线性垫片径向应力分布的螺栓法兰连接泄漏率预测方法[J];润滑与密封;2010年07期

9 桑如苞;;美国ASME法兰设计刚度计算方法分析[J];石油化工设计;2009年01期

10 顾伯勤,时黎霞,陆晓峰;不锈钢柔性石墨缠绕垫片的高温性能研究[J];石油机械;2000年02期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 蔡仁良;;压力容器法兰设计和垫片参数的发展现状[A];第六届全国压力容器学术会议压力容器先进技术精选集[C];2005年

  本文关键词：金属与金属接触型螺栓法兰接头完整性的研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：299951