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圆钢管法兰连接承载性能的有限元分析 被引量：26
1
作者 王元清 孙鹏 石永久 《钢结构》 2009年第8期16-20,共5页
法兰连接是钢管结构中常见的连接形式。圆钢管的法兰盘连接可以分为无加劲肋和有加劲肋两种形式。国外的相关资料中只有圆管无肋条件下的法兰盘厚度计算公式,国内有关法兰盘连接计算方法的规程尚未正式出台。针对圆钢管法兰盘连接,在由... 法兰连接是钢管结构中常见的连接形式。圆钢管的法兰盘连接可以分为无加劲肋和有加劲肋两种形式。国外的相关资料中只有圆管无肋条件下的法兰盘厚度计算公式,国内有关法兰盘连接计算方法的规程尚未正式出台。针对圆钢管法兰盘连接,在由屈服线理论推导得到的理论公式基础上,对其承载性能进行了有限元分析。通过分析有限元计算结果,对理论公式进行了修正和改进,得到更为合理的设计方法。 展开更多
关键词 法兰连接 有限元分析 边距参数 加劲肋
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法兰、螺栓连接系统的三维有限元分析 被引量：21
2
作者 曹占飞 《石油化工设备技术》 CAS 2004年第6期17-19,24,共4页
法兰、螺栓、垫片及盲板组成的系统是压力容器设计中的重要内容,同时也是设计及使用过程中容易出现问题的部位。详细计算该系统应力分布是提高法兰、螺栓连接设计水平的关键所在。该文应用三维有限元技术,考虑了大量的接触面和螺栓预紧... 法兰、螺栓、垫片及盲板组成的系统是压力容器设计中的重要内容,同时也是设计及使用过程中容易出现问题的部位。详细计算该系统应力分布是提高法兰、螺栓连接设计水平的关键所在。该文应用三维有限元技术,考虑了大量的接触面和螺栓预紧单元,准确计算出一套法兰连接的应力分布,并与国标中的法兰计算公式所得到的结果相比较,对法兰连接的设计有现实的指导意义。 展开更多
关键词 法兰、螺栓连接 有限元分析 应力分布
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螺栓法兰连接系统泄漏率计算 被引量：18
3
作者 顾伯勤 《石油化工设备》 CAS 1999年第3期30-34,共5页
依据垫片中气体介质的泄漏模型和大量实验，建立了泄漏率与垫片残余压紧应力、介质压力、粘度及垫片宽度之间的关系。
关键词 法兰 螺栓连接 垫片 泄漏率 计算 化工机械
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装配式钢结构梁柱-柱法兰连接节点受力机理研究 被引量：22
4
作者 张爱林 李超 +1 位作者 姜子钦 杨晓峰 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2018年第5期11-17,共7页
提出了一种装配式钢结构梁柱-柱法兰连接节点,其主要由带悬臂梁段圆钢管上柱、带法兰圆钢管下柱、普通梁段和之间的连接装置组成。通过改变翼缘连接盖板的厚度、螺栓孔洞形式、螺栓个数等参数,基于损伤控制思想,可很好地控制梁端塑性铰... 提出了一种装配式钢结构梁柱-柱法兰连接节点,其主要由带悬臂梁段圆钢管上柱、带法兰圆钢管下柱、普通梁段和之间的连接装置组成。通过改变翼缘连接盖板的厚度、螺栓孔洞形式、螺栓个数等参数,基于损伤控制思想,可很好地控制梁端塑性铰的位置,将耗能集中在翼缘盖板连接处,确保利用连接盖板耗能来保证梁柱等主体构件保持在弹性阶段,利用震后更换耗能连接件实现节点的震后快速恢复功能。主要对5个节点试件进行数值研究分析,通过考虑悬臂梁段与普通梁段间隙、螺栓数量、翼缘连接盖板厚度及螺栓孔洞形式等参数,从而获得节点的承载能力、变形模式及应力变化等规律。研究表明：连接件相关参数的合理设计,能够在确保承载力满足要求的前提下,实现梁柱等主体构件不发生破坏,便于节点震后快速修复。 展开更多
关键词 装配式 钢结构 梁柱节点 可恢复功能 柱法兰连接
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方钢管法兰连接承载性能的有限元分析 被引量：19
5
作者 孙鹏 王元清 石永久 《中北大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2009年第5期430-435,共6页
方管法兰连接的研究在国内几乎是空白,国内外的相关资料中也没有给出成熟的设计方法.在由屈服线理论推导得到的理论公式基础上,利用通用有限元软件ANSYS,分别对无加劲和有加劲方钢管法兰连接的承载性能进行了有限元分析,验证了理论公式... 方管法兰连接的研究在国内几乎是空白,国内外的相关资料中也没有给出成熟的设计方法.在由屈服线理论推导得到的理论公式基础上,利用通用有限元软件ANSYS,分别对无加劲和有加劲方钢管法兰连接的承载性能进行了有限元分析,验证了理论公式的正确性与准确性.利用有限元计算结果,分析了螺栓个数n,法兰板厚度t以及螺栓边距参数η等参数对节点破坏形态和承载力的影响.提出如下设计建议:螺栓布置越接近钢管壁越好;提高无加劲和有加劲方钢管法兰连接节点承载力的最有效途径分别是增加螺栓个数和增加法兰板厚度;在无加劲法兰连接能满足承载力要求的条件下,应尽量避免采用有加劲法兰连接. 展开更多
关键词 法兰连接 有限元分析 边距参数 加劲肋
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螺栓连接的有限元建模及仿真分析 被引量：17
6
作者 辛鹏 万义强 徐琢 《车辆与动力技术》 2015年第2期58-62,共5页
针对螺栓连接结构的仿真分析,建立了单体螺栓连接有限元模型和螺栓法兰有限元模型.理论计算和仿真分析均表明,在施加拧紧力矩后,装配应力主要产生在实体螺栓的螺头、垫圈和被连接件之间;与此同时,最大应力值也出现在螺母与螺杆连接处.... 针对螺栓连接结构的仿真分析,建立了单体螺栓连接有限元模型和螺栓法兰有限元模型.理论计算和仿真分析均表明,在施加拧紧力矩后,装配应力主要产生在实体螺栓的螺头、垫圈和被连接件之间;与此同时,最大应力值也出现在螺母与螺杆连接处.模态分析表明,螺栓预紧力的大小对结构的影响很小.对于螺栓法兰连接结构,由装配引起的应力变化和分布也局限在各螺栓附近,其余部位影响甚小.为了提高仿真计算的效率和准确度,建议采用实体螺栓连接模型. 展开更多
关键词 螺栓 法兰连接 预紧力 模态 装配应力
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法兰计算方法和垫片性能参数 被引量：13
7
作者 蔡暖姝 《石油化工设备技术》 CAS 2014年第2期57-61,8,共5页
法兰接头的泄漏是承压设备的主要失效模式之一,如何控制法兰连接的泄漏率在允许范围内是工程界广泛关注和重视的问题。文章介绍了非标法兰连接的计算方法和发展动态,对比分析了不同计算方法在工程应用中的特点和需注意的问题,指出保证... 法兰接头的泄漏是承压设备的主要失效模式之一,如何控制法兰连接的泄漏率在允许范围内是工程界广泛关注和重视的问题。文章介绍了非标法兰连接的计算方法和发展动态,对比分析了不同计算方法在工程应用中的特点和需注意的问题,指出保证法兰接头密封设计的关键在于垫片性能参数与泄漏率和垫片应力的内在关系。 展开更多
关键词 法兰连接 垫片 性能参数 密封 泄漏控制
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装配式钢框架柱法兰栓焊连接节点受力性能试验研究与有限元分析 被引量：6
8
作者 舒兴平 钱鑫 +3 位作者 刘筱钰 贺冉 张再华 姚尧 《建筑结构》 北大核心 2023年第5期90-97,共8页
为研究一种新型法兰栓焊连接柱节点在多高层钢结构中的工程应用,对3个法兰连接足尺模型试件进行了静力加载试验,并建立ABAQUS有限元模型对其进行对比论证以及理论分析。分析结果表明:新型法兰栓焊连接节点受力性能良好,对比传统法兰连... 为研究一种新型法兰栓焊连接柱节点在多高层钢结构中的工程应用,对3个法兰连接足尺模型试件进行了静力加载试验,并建立ABAQUS有限元模型对其进行对比论证以及理论分析。分析结果表明:新型法兰栓焊连接节点受力性能良好,对比传统法兰连接节点其刚度和承载力均有所提升;新型法兰栓焊连接节点的破坏模式有所改善。得出了不同焊缝尺寸下新型法兰栓焊连接节点的螺栓与焊缝承受弯矩的受力分配比,试验结果与有限元分析结果具有较好的一致性。 展开更多
关键词 装配式钢框架结构 新型节点 法兰连接 栓焊连接节点 静力试验 有限元分析
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法兰连接钢管混凝土柱-钢梁外加强环节点受力性能研究 被引量：8
9
作者 杨红 余依瑾 +2 位作者 康乐 陈金凤 罗洋 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期157-172,共16页
钢管混凝土柱-钢梁混合结构是工程常用的结构形式。为了有效减小钢管混凝土结构在施工现场的焊接工作量,提高钢管混凝土柱-钢梁节点的安装效率,提出了一种基于法兰连接和外加强环的钢管混凝土柱-钢梁连接装配方法,其特点是采用高强螺栓... 钢管混凝土柱-钢梁混合结构是工程常用的结构形式。为了有效减小钢管混凝土结构在施工现场的焊接工作量,提高钢管混凝土柱-钢梁节点的安装效率,提出了一种基于法兰连接和外加强环的钢管混凝土柱-钢梁连接装配方法,其特点是采用高强螺栓、刚性法兰盘、外加强环板在同一位置实现了钢管混凝土柱-柱连接、钢管混凝土柱-钢梁连接。对采用该方法装配的4个法兰连接钢管混凝土柱-钢梁组合体试件进行低周反复加载试验,验证了上述法兰连接钢管混凝土柱-钢梁外加强环节点的受力性能。采用有限元数值模拟方法对法兰连接钢管混凝土柱-钢梁的组合体试件进行了参数分析,经统计回归提出了适用于法兰连接钢管混凝土柱-钢梁节点的外加强环板的改进设计方法,并完善了钢管混凝土柱法兰连接的设计过程。研究结果表明:法兰连接钢管混凝土柱-钢梁外加强环节点抗震性能较好;加强环板宽度是影响其受力性能的重要因素,外加强环板的改进设计方法可以合理考虑法兰盘的贡献和柱钢管在节点处不连续的影响。 展开更多
关键词 钢管混凝土柱 钢梁 法兰连接 外加强环板 循环加载试验 抗震性能
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法兰连接预制装配桥墩力学性能分析 被引量：9
10
作者 丁怡宣 曾玉昆 +3 位作者 韩军峰 王志刚 韩强 许坤 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期40-51,共12页
本文提出一种新的预制混凝土桥墩内嵌式法兰拼装方案。基于精细化有限元分析,对潜在拼接位置下的墩柱承载能力、损伤范围、最终失效模式等性能进行了研究。结果表明,法兰位于墩柱塑性铰区以外时,预制墩柱力学性能接近现浇墩柱性能;法兰... 本文提出一种新的预制混凝土桥墩内嵌式法兰拼装方案。基于精细化有限元分析,对潜在拼接位置下的墩柱承载能力、损伤范围、最终失效模式等性能进行了研究。结果表明,法兰位于墩柱塑性铰区以外时,预制墩柱力学性能接近现浇墩柱性能;法兰位于塑性铰区以内时,墩柱承载力随法兰高度的降低而减小,相对于现浇结构,墩柱承载力在达到峰值后下降速率更快,且下降速率受法兰盘位置影响较小;墩柱最终失效破坏主要集中在法兰部位,法兰与下部墩柱接触面出现了撬动分离现象。基于上述结果,对法兰连接预制拼装桥墩的实桥应用给出了相应建议。 展开更多
关键词 预制拼装 桥墩 法兰连接 力学性能 有限元模拟
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装配式高层钢结构体系研究综述 被引量：9
11
作者 叶全喜 薛炳勇 +3 位作者 朱林 孙晓勇 李世凯 王国青 《河北水利电力学院学报》 2018年第4期13-18,共6页
文中对当前装配式高层钢结构体系研究中的整体抗震性能、框架及梁柱节点力学性能、柱子稳定及柱法兰力学性能、桁架梁及组合梁力学性能、三板体系力学性能及应用5个方面的国内外研究现状进行了综述与分析,总结了现有的研究成果,提出了... 文中对当前装配式高层钢结构体系研究中的整体抗震性能、框架及梁柱节点力学性能、柱子稳定及柱法兰力学性能、桁架梁及组合梁力学性能、三板体系力学性能及应用5个方面的国内外研究现状进行了综述与分析,总结了现有的研究成果,提出了对于装配式钢结构体系未来需要进一步深入研究的关键问题。 展开更多
关键词 装配式高层钢结构 三板体系 钢板异形柱 法兰连接 复位功能
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基于有限元的法兰接头强度特性分析 被引量：8
12
作者 韩传军 张杰 牛世伟 《石油机械》 北大核心 2013年第4期98-101,共4页
法兰连接具有较高的强度和密封性,被广泛地用于石油化工设备和管道中。依据有限元原理,建立了由法兰、垫片和螺栓组成的连接有限元模型,并在有限元软件中对法兰的应力、应变进行了分析,研究了螺栓预紧力、介质压力对法兰应力、应变和密... 法兰连接具有较高的强度和密封性,被广泛地用于石油化工设备和管道中。依据有限元原理,建立了由法兰、垫片和螺栓组成的连接有限元模型,并在有限元软件中对法兰的应力、应变进行了分析,研究了螺栓预紧力、介质压力对法兰应力、应变和密封性能的影响。分析结果表明,螺栓的预紧力越大,法兰的Von Mises应力、接触应力和变形量就越大;当螺栓预紧力大于140 kN时,法兰盘的螺栓孔附近发生塑性变形;预紧状态下的法兰面接触应力大于工作中的接触应力;介质压力越大,法兰的Von Mises应力值越大,法兰面上的接触应力越小。 展开更多
关键词 法兰连接 有限元 Von Mises应力 接触应力 法兰接头 强度
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基于ANSYS软件的螺栓法兰连接结构应力和疲劳分析 被引量：8
13
作者 徐静 薛欣玮 卢健 《机械制造》 2018年第12期17-20,共4页
为保证风力发电机在恶劣的自然环境中可靠运行,需要对风力发电机塔架转接段法兰进行应力和疲劳分析。应用ANSYS有限元软件对风力发电机塔架的螺栓法兰连接结构进行应力分析,分析结果显示:当施加载荷时,法兰和螺栓中都出现应力集中;随着... 为保证风力发电机在恶劣的自然环境中可靠运行,需要对风力发电机塔架转接段法兰进行应力和疲劳分析。应用ANSYS有限元软件对风力发电机塔架的螺栓法兰连接结构进行应力分析,分析结果显示:当施加载荷时,法兰和螺栓中都出现应力集中;随着载荷的增大,法兰还出现弯曲现象;外侧螺栓产生的应力小于对应内侧螺栓产生的应力,可见内侧螺栓受到的影响较大,应特别注意。通过疲劳分析,确认选择35CrMoA合金钢材作为螺栓法兰结构的整体材料符合使用要求,为螺栓法兰结构选材提供了理论依据。 展开更多
关键词 螺栓 法兰 连接 应力 疲劳 计算机
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关于静电接地及法兰跨接的讨论
14
作者 范咏峰 叶向东 《石油化工自动化》 CAS 2024年第3期41-45,共5页
静电防护和雷电防护是石油化工装置安全防灾中的重要内容,静电接地和金属法兰跨接的要求和实施方案存在较多争论。从基本概念和原理着手,根据现行标准和规范的要求,结合工程实践,分析了静电防护和雷电防护的要求和特点,重点讨论了静电... 静电防护和雷电防护是石油化工装置安全防灾中的重要内容,静电接地和金属法兰跨接的要求和实施方案存在较多争论。从基本概念和原理着手,根据现行标准和规范的要求,结合工程实践,分析了静电防护和雷电防护的要求和特点,重点讨论了静电释放与接地、法兰的静电跨接、标准相关要求、0.03Ω电阻的来历等方面的内容,提出了工程建议以及应注意的问题。 展开更多
关键词 静电释放 接地 法兰跨接 导电连接 连接标准
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复杂钢管结构电视塔塔柱拼接形式研究 被引量：6
15
作者 梁峰 何敏娟 马人乐 《钢结构》 2009年第8期47-49,59,共4页
河南省广播电视发射塔为高388m的综合性钢结构电视塔,其外塔柱节点间直线段长度达48m,为了满足热浸锌防腐、运输、吊装等工艺要求,必须对其进行分段,在施工现场进行外塔柱拼接,且拼接节点要求抗弯刚度连续。目前钢柱拼接对H形截面柱可... 河南省广播电视发射塔为高388m的综合性钢结构电视塔,其外塔柱节点间直线段长度达48m,为了满足热浸锌防腐、运输、吊装等工艺要求,必须对其进行分段,在施工现场进行外塔柱拼接,且拼接节点要求抗弯刚度连续。目前钢柱拼接对H形截面柱可采用高强螺栓抗剪连接和全熔透坡口对接焊,但对于箱形截面柱和管形截面柱采用的都是全熔透坡口对接焊拼接方法。为了不破坏热浸锌防腐蚀层,提高施工质量和施工速度,希望能够采用工厂焊接,现场螺栓法兰连接的施工方法。在以往钢塔设计中,法兰连接作为部分刚性连接,不要求其抗弯刚度的连续性,而只要求其受力性能满足设计荷载要求。采用高强螺栓摩擦型连接的法兰来保证河南省广播电视发射塔外塔柱承载力和抗弯刚度的连续性,并通过构件的缩尺加载试验进行验证,说明了该拼接节点的合理性和施工的可行性。 展开更多
关键词 钢柱拼接 法兰连接 刚度连续 高强螺栓摩擦型连接
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连接方式对内配格构式角钢圆钢管混凝土构件轴拉性能的影响 被引量：6
16
作者 王军 陈驹 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第S01期354-361,共8页
通过对9个内配格构式角钢圆钢管混凝土构件进行轴拉试验,研究了外钢管以及内部角钢的连接方式对构件的轴拉力学性能的影响,对比分析了外钢管及内部角钢均通直的构件与外钢管法兰连接构件、内部角钢螺栓连接构件、外钢管法兰连接且内部... 通过对9个内配格构式角钢圆钢管混凝土构件进行轴拉试验,研究了外钢管以及内部角钢的连接方式对构件的轴拉力学性能的影响,对比分析了外钢管及内部角钢均通直的构件与外钢管法兰连接构件、内部角钢螺栓连接构件、外钢管法兰连接且内部角钢螺栓连接构件的轴拉力学性能的区别。分析了构件的荷载-位移曲线、荷载-应变曲线以及轴拉承载力等试验数据,通过观察破坏后的构件的混凝土的裂缝分布形态,研究了外钢管以及内部角钢的连接方式对构件的轴拉力学性能的影响。结果表明:外钢管和内部角钢连接方式对构件的轴拉性能以及轴拉承载力基本没有影响,但是对构件的初始阶段的刚度有影响;法兰的存在会削弱连接区域内的钢管与混凝土之间的摩擦力,并导致连接区域内的混凝土裂缝间距偏大;在外钢管的端部加焊加劲肋对构件的内部角钢骨架的承载力的发挥具有明显的提高作用;基于文献[15]给出的设计公式可以准确且偏于安全的预测该类型构件的轴拉承载力。 展开更多
关键词 格构式角钢 圆钢管混凝土 螺栓连接 法兰连接 轴拉性能
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海底管道法兰水下对接方法
17
作者 袁朝纲 于银海 +2 位作者 吕伟俊 郑秋明 代双江 《化工装备技术》 CAS 2024年第3期58-61,共4页
海底管道法兰对接是当今海底管道安装过程中不可或缺的一部分,提升水下法兰对接的效率对降低海底管道工程的整体成本具有重要意义。针对不同海域和环境条件下的海底管道法兰对接方法进行了研究,介绍了钢质管道采用工程船吊机辅助海底管... 海底管道法兰对接是当今海底管道安装过程中不可或缺的一部分,提升水下法兰对接的效率对降低海底管道工程的整体成本具有重要意义。针对不同海域和环境条件下的海底管道法兰对接方法进行了研究,介绍了钢质管道采用工程船吊机辅助海底管道法兰对接、配重块和门架辅助海底管道法兰对接和法兰拉紧器用于法兰对接的方法,以及使用倒链与浮袋辅助柔性软管法兰对接和水平吊杆配合柔性软管法兰对接的方法。并研究了海底管道法兰对接方法的适用性,提出了选取原则,可为海底管道法兰对接工程提供参考。 展开更多
关键词 海底管道 法兰 对接方法 柔性软管 配重块 拉紧器
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岩基上双壁钢套箱围堰施工关键技术
18
作者 曾雄丰 《广东水利水电》 2024年第7期83-88,共6页
双壁钢套箱围堰主要应用于构(建)筑物水下基础的施工,用于管道接驳目前较少见。韶关市第三污水处理厂项目过江管道工程采用沉管+顶管组合方式跨越北江敷设,沉管、顶管在双壁钢套箱围堰内接驳,由于该围堰施工场地位于北江上游,大型浮吊... 双壁钢套箱围堰主要应用于构(建)筑物水下基础的施工,用于管道接驳目前较少见。韶关市第三污水处理厂项目过江管道工程采用沉管+顶管组合方式跨越北江敷设,沉管、顶管在双壁钢套箱围堰内接驳,由于该围堰施工场地位于北江上游,大型浮吊船无法抵达现场,且围堰范围内没有施工的基础桩钢护筒可设沉放导向装置,面临吊装、定位对位、水下充填钢围堰壁仓等技术难题。通过研究应用岩基上双壁钢套箱围堰施工技术,钢围堰单节整体吊装,利用法兰板、高强螺栓进行节与节之间的连接,达到快速吊装与拆卸的目的,同时质量安全也得到了保证。 展开更多
关键词 岩石基槽 法兰连接 可拆卸式 双壁钢套箱围堰 施工技术
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冻土膨胀对管道及法兰连接应力变化影响分析
19
作者 党鹏飞 亓帅武 +2 位作者 丁战武 张晓婕 夏可茹 《管道技术与设备》 CAS 2024年第2期24-27,共4页
冻土膨胀会使燃气管道产生应力集中,导致高压燃气管道极易发生失效甚至破裂,从而引发爆炸事故。为了研究冻土膨胀对管道及法兰连接应力变化影响,使用Workbench对管道及法兰连接进行分析。以位移载荷20 mm为例,观察管道及法兰连接的应力... 冻土膨胀会使燃气管道产生应力集中,导致高压燃气管道极易发生失效甚至破裂,从而引发爆炸事故。为了研究冻土膨胀对管道及法兰连接应力变化影响,使用Workbench对管道及法兰连接进行分析。以位移载荷20 mm为例,观察管道及法兰连接的应力分布情况,并研究其在0~30 mm位移情况下的应力变化。结果表明:管道最大应力出现在管道弯头处;法兰盘最大应力出现在法兰盘与管道焊接处;管道的应力变化随着位移的增加变化最大,法兰盘次之,螺栓的应力平稳增加。 展开更多
关键词 冻土膨胀 管道 法兰连接 静力学分析
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低温环境下管道法兰连接的应力分析 被引量：6
20
作者 刘小川 许晶禹 《管道技术与设备》 CAS 2017年第1期32-35,57,共5页
文中在考虑温度作用的前提下,对低温管道中的法兰进行了不同螺栓强度等级和螺栓预紧力下的"拉伸+弯曲"组合工况的有限元分析。研究表明:法兰最大应力出现在螺栓上,螺栓的预紧力和强度等级的降低都将对法兰应力分布产生重要的... 文中在考虑温度作用的前提下,对低温管道中的法兰进行了不同螺栓强度等级和螺栓预紧力下的"拉伸+弯曲"组合工况的有限元分析。研究表明:法兰最大应力出现在螺栓上,螺栓的预紧力和强度等级的降低都将对法兰应力分布产生重要的影响。同时,文中也给出了法兰外侧的位移随螺栓预紧力和强度等级的变化规律。最后,通过现场测试验证了数值模拟的准确性。该研究结果可以为输油管线法兰连接的预紧力设定提供参考。 展开更多
关键词 输油管线 法兰连接 ANSYS 应力分布 现场测试
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