法兰连接的密封设计方法

在法兰连接的密封设计中，ＡＳＭＥ规范的方法已不适应现代工业的要求，本文详细介绍了由ＰＶＲＣ提出的ＡＢ试验对试验数据进行处理的方法。文中对ＰＶＲＣ推荐的密封设计方法进行了评述。在此基础上提出另一种新的密封设计方法。该方法考虑了垫片材质，密封形式，介质压力，温度，蠕变松弛，紧密性要求等因素，实际应用证明，比较符合工程实际。参考国外资料并结合我国实际，推荐了法兰密封的紧密性等级。     

常温下新型齿形组合垫片密封性能的试验研究

研究了齿形组合垫片的主要性质，包括热片的密封性和设计参数（m,y) 的计算，讨论了垫片覆层的种类，尺寸以及操作条件对其密封性的影响，研究结果表明，齿形组合热片具有良好的使用性能，可以较广泛地代替单一齿形垫片。     

垫片含缺陷钢制螺栓法兰结构密封性仿真分析

以法兰-螺栓-垫片组成的螺栓法兰连接系统为研究对象,利用ABAQUS软件构建该模型中的连接件整体和各个部件,进行不同工况下,垫片有无缺陷时螺栓法兰连接系统紧密性的应力及接触分析.结果表明：螺栓预紧力、介质内压和外加弯矩载荷都会对螺栓法兰连接的密封性产生影响;当垫片存在缺陷时,缺陷的尺寸和存在的位置会改变垫片接触应力的分布,缺陷深度越大,密封效果越差.     

管道法兰的设计及应用

介绍了法兰的定义、用途、标志及连接设计计算,阐述了管道法兰的体系、应用以及制造中应注意的事项。     

基于蠕变的高温法兰连接系统寿命预测方法

长期工作在高温下的法兰连接系统，由于密封垫片和螺栓的蠕变松驰，使得垫片上的残余压紧应力逐渐减小，并最终导致连接系统的泄漏失效，在考虑垫片和螺栓螺栓蠕变的基础上，对连接系统进行变形协调分析，建立了高温下法兰连接系统的变形协调方程；进而导出了垫片残余应力与时间的关系式，即变形协调率型方程；根据紧密性概念，以最大允许泄漏率为失效准则，提出了高温法兰连接系统的寿命预测方法。     

不均匀预紧对螺栓法兰垫片接头密封性能的影响

测量了柔性石墨-不锈钢金属缠绕垫片的非线性压缩-回弹曲线,建立了螺栓法兰垫片接头整体结构有限元模型,采用泄漏率来表征其密封性能,分析了螺栓不均匀预紧对接头密封性能的影响。结果表明：个别螺栓欠预紧会导致密封泄漏率增加;欠预紧程度越大,欠预紧螺栓数目越多,螺栓间越互相靠近,则泄漏率越大,且泄漏位置出现在欠预紧螺栓区域;个别螺栓超预紧时,泄漏率不降反略有增加,泄漏位置出现在超预紧螺栓对侧区域。     

螺栓法兰连接模糊故障树分析

根据螺栓法兰连接系统的模糊性、连接系统的主要故障及其失效原因,建立以连接系统泄漏失效为顶事件的故障树.依据模糊集理论,基于基本事件发生概率的三角模糊分布,对所建立的故障树进行了模糊分析.采用Fussel算法得到了顶事件的最小割集,求取了顶事件的模糊概率及不同置信水平下顶事件的隶属函数;将模糊重要度中值分析法引入螺栓法兰连接系统的故障树分析中,获得了顶事件最小λ截集水平下的各基本事件的模糊重要度,得到影响连接系统泄漏失效行为的重要因素,并给出相应的泄漏预防与控制策略.     

高温法兰连接系统的故障树分析

由于过程工业装置正向着大型化、高参数方向发展,长期在高温高压下服役的关键设备和管道,法兰连接系统泄漏失效引发事故的潜在危险性日益增大。为了分析高温法兰系统失效原因,将法兰连接系统的泄漏失效作为顶事件,分析引起泄漏的各种可能因素,建立故障树。并由故障树底事件构成的最小割集求出底事件的结构重要度。该方法可对现役法兰连接系统进行失效预测和泄漏预防,为高温法兰连接系统的可靠性分析提供指导。     

螺栓法兰连接的数值模拟及接触收敛分析

螺栓法兰连接的数值模拟过程中涉及许多接触对,在处理接触问题时,收敛困难这一问题普遍存在.以使用ANSYS Workbench对齿轮压缩机法兰连接的有限元分析为例,详细分析了影响计算收敛性的主要因素:接触对的建立、接触类型和接触算法的选取,以及罚刚度大小.在模拟过程中,用非对称绑定接触模拟螺母与螺栓的连接,非对称摩擦接触模拟螺母与法兰,以及法兰之间的连接,线性施加预紧力的方式来模拟螺栓拧紧.在数值计算过程中,绑定接触采用罚函数法,摩擦接触采用增广拉格朗日乘子法.初次计算采用一个较小的罚刚度系数,然后根据计算过程中接触迭代计算和N-R残差检查情况,逐步增大罚刚度系数直至得到收敛的计算结果.计算结果收敛性好,接触面摩擦应力分布符合压应力分布规律且仅有少量的滑移,满足工程使用要求.为其他类型接触问题的分析过程中解决收敛困难的问题提供了参考.     

考虑非线性的法兰接头三维有限元分析

法兰接头三维有限元模型包括法兰环,垫片,螺栓,连接壳体和焊缝,考虑了垫片材料受压时应力－应变的非线性关系。模型为参数化模型,可以方便地更改各参数的数值,以便研究法兰接头的几何尺寸,材料性质和载荷大小对法兰接头强度与紧密性的影响。研究中考虑了两个加载过程：螺栓拧紧过程和施加内压过程。研究可以同时分析在螺栓拧紧过程和加压过程中法兰接头的整体性以及过压过程中的法兰接头的密封性能,研究中,法兰环的弯曲、螺     

法兰密封专家系统的模块化设计

专家系统是人工智能在工程实际应用中的一个主要分支。介绍了法兰密封专家系统的模块化设计思想及其推理机制。通过Delphi开发平台 ,利用模块化原理开发了法兰密封领域的专家系统 ,该系统可实现密封元件选用及管理的自动化 ,降低工作量并避免人为错误。该系统采用正向推理控制策略 ,结合动态构件和DLL(动态连接库 )技术 ,减少了推理机的复杂性和冗余度 ,并提高了系统的开放性和实用性。按照模块化的开发思想 ,该系统完成了一般密封设计模块的开发任务 ,实现了压力容器等设备常用密封元件的自动优化选择 ,并可逐步添加特殊密封设计等功能模块。     

方钢管混凝土柱梁下栓上焊节点受力性能研究

为研究带外环板的方钢管混凝土柱H形钢梁下栓上焊节点的受力性能,以梁上翼缘连接方式和梁截面尺寸为试验参数,设计制作了3个节点构件,并对其进行拟静力试验。引入了数字散斑相关方法(DSCM)测量系统,对节点核心区应变进行非接触式高精度测量。结果表明,受焊缝质量的影响,构件主要破坏位置都在焊缝附近,其中下栓上焊节点和全螺栓节点分别发生在梁上翼缘与外环板连接的焊缝处和下内隔板与柱连接的焊缝处;下栓上焊节点相对于全螺栓节点核心区变形更小,更符合“强柱弱梁”准则,并推断梁柱之间荷载传递主要通过外环板,但全螺栓节点由于螺栓滑移以及焊接缺陷少,延性要显著好于下栓上焊节点;梁截面尺寸和节点连接方式对构件核心区受力性能和应变分布有较大影响,其中核心区主应变及剪应变云图均呈45°斜向发展。     

法兰密封专家系统的模块化设计

专家系统是人工智能在工程实际应用中的一个主要分支。介绍了法兰密封专家系统的模块化设计思想及其推理机制。通过Delphi开发平台，利用模块化原理开发了法兰密封领域的专家系统，该系统可实现密封元件选用及管理的自动化，降低工作员并避免人为错误。该系统采用正向推理控制策赂，结合动态构件和DLL(动态连接库)技术，减少了推理机的复杂性和冗余度，并提高了系统的开放性和实用性。按照模块化的开发思想，该系统完成了一般密封设计模块的开发任务，实现了压力容器等设备常用密封元件的自动优化选择，并可逐步添加特殊密封设计等功能模块。     

胶合木结构螺栓连接耐火极限的试验

通过对胶合木构件螺栓连接的火灾试验,研究连接的侧材厚度、螺栓直径、螺栓数、端距、荷载水平、施加保护等参数对连接耐火极限的影响。结果表明:螺栓的直径和间距对耐火极限影响不大,而增加侧材厚度、降低荷载水平、增加连接端距能提高其耐火极限;需要对连接施加有效的保护才能达到规定的耐火极限。     

顶底腹板角钢螺栓节点影响因素有限元分析

对顶底腹板角钢螺栓节点进行了精细的三维有限元分析,在与试验数据对比的基础上,深入分析了影响节点受力性能的因素;得出的有限元分析模型对以后的理论分析有一定的借鉴作用,并对工程实际应用提供较为可靠的理论依据.     

木材-钢填板螺栓连接的承载能力试验研究

对4组不同木材厚度共20个螺栓连接试件的结构性能进行试验研究,得到木材-钢填板螺栓连接在顺纹受拉时的承载能力,并探讨其破坏模式及破坏机理.研究表明,木材-钢螺栓连接的破坏模式、承载力大小及其延性均与连接中侧材相对厚度有关.木材-钢螺栓连接在现代木结构中具有广泛的应用前景,研究结果可为我国现代木结构的加工、设计和应用提供参考.     

快插式制动管路接头的结构设计

介绍了一种利用橡胶密封圈和塑料卡环实现待插管锁紧的新型快插式接头结构.此种管接头与现行的螺纹卡套式管接头的连接方式相比,省去了常用的衬套、卡套和卡套式螺母三件套,是一种快捷、高效的连接方式.