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摘要：本實(shí)例展示了如何使用經(jīng)濟(jì)軸對(duì)稱模型對(duì)螺栓管法蘭連接進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，以及如何評(píng)估軸對(duì)稱模型的精度。模型中使用了多級(jí)子模型分析對(duì)比不同大小子模型對(duì)于分析結(jié)果精度的影響。結(jié)果表明，簡(jiǎn)化的軸對(duì)稱子模型在分析精度上具有較好的保真度。關(guān)鍵詞：接觸，螺栓載荷，局部坐標(biāo)系定義1.幾何模型螺栓法蘭連接結(jié)構(gòu)主要包含三部分：法蘭（flange）、螺栓（bolt）、墊片（gasket）。

本視頻演示了如何使用線體定義兩個(gè)法蘭之間的螺栓，并設(shè)置螺栓預(yù)緊力對(duì)象。#ansys #螺栓預(yù)緊力 #線體螺栓 #法蘭連接仿真 #Workbench #接觸設(shè)置 #靜力學(xué)分析 ?

來源：仿真學(xué)習(xí)與應(yīng)用螺栓連接是結(jié)構(gòu)連接的一種主要方式，在CAE分析中經(jīng)常遇到，針對(duì)不同的情況，通常我們會(huì)采取不同的方法來處理。螺栓的模擬在Abaqus也有幾種不同的處理方式。

相比于常規(guī)壓縮試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)，SHTB裝置入射桿的加載端通過螺栓連接傳遞法蘭，撞擊桿設(shè)計(jì)為套筒結(jié)構(gòu)，套裝在入射桿上，套筒撞擊桿以一定速度撞擊傳遞法蘭，在入射桿加載端形成一個(gè)拉伸載荷脈沖。試樣與入射桿、透射桿通過連接結(jié)構(gòu)固定，連接方式有螺紋連接、粘膠連接以及卡具連接等。 實(shí)際SHTB裝置是套筒撞擊桿以一定速度撞擊傳遞法蘭，在入射桿加載端形成一個(gè)拉伸載荷脈沖。

提到管道施工質(zhì)量可能最先想到的就是管道 焊接質(zhì)量，然而，在石油化工裝置中壓力管道的連 接方式除了焊接連接，還大量采用了法蘭連接方 式，法蘭螺栓數(shù)量龐大且工況復(fù)雜，近些年由法蘭 接口引發(fā)的泄漏事故也在不斷的增多，所有的泄 漏事故中約有 18%的泄漏事故都是由于法蘭接口泄漏引起的，因此，控制法蘭安裝質(zhì)量，加強(qiáng)法蘭 管理就尤為重要。

來源：閥門之聲如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系刪除墊片密封的基本概念墊片密封是工業(yè)裝置中壓力容器、工藝設(shè)備、動(dòng)力機(jī)器和連接管道等可拆連接處最主要的密封結(jié)構(gòu)形式，它通常由法蘭、墊片及連接螺栓、螺母組成，總稱法蘭密封接頭。法蘭密封接頭的結(jié)構(gòu)形式見圖1。

仿真分析簡(jiǎn)化3 01 引例說明 如圖所示法蘭結(jié)構(gòu)，螺栓M10，等級(jí)8.8，現(xiàn)在需要模擬其在受到軸向載荷F和扭轉(zhuǎn)載荷M作用下螺栓及法蘭的應(yīng)力分布以用于強(qiáng)度校核，螺栓預(yù)緊力P不考慮螺紋細(xì)節(jié)

法蘭連接接觸分析輸入條件模型幾何參數(shù)、螺栓預(yù)緊力、內(nèi)壓仿真流程結(jié)果與效果緊固件承載情況，法蘭應(yīng)力水平等壓力容器法蘭螺栓螺紋疲勞壽命分析輸入條件壓力容器法蘭及連接螺栓在40種壓力工況和40種溫度工況下，考慮螺栓預(yù)緊力以及各部件之間的接觸，進(jìn)行非線性熱-結(jié)構(gòu)耦合應(yīng)力分析。

參考文獻(xiàn)[1] 張鴻雁，莫立權(quán)，喻煒.消隙力對(duì)緊固連接的影響分析[J].北京汽車，2021(6):14-15,21,44.[2] 周坤，劉美紅.法蘭螺栓連接中螺栓預(yù)緊力的計(jì)算和控制方法分析[J].新技術(shù)新工藝，2010(8):26-28.[3] 王登峰，黃博.CATIA V5機(jī)械（汽車）產(chǎn)品CAD/CAE/CAM全精通教程[M].北京：人民交通出版社，2007.

止回閥可以是全開的或縮徑開孔的，它的端部連接常見的有法蘭式連接和卡箍式連接。5． 法蘭 法蘭是帶有螺栓孔的凸緣并用于連接承壓設(shè)備的密封結(jié)構(gòu)的端部連接。符合APl 規(guī)范的法蘭即為API 法蘭。盲法蘭沒有中心通孔，用于完全封閉法蘭端面或出口連接。盲法蘭與所要封閉的出口法蘭應(yīng)具有相同的壓力等級(jí)并可配相同的密封元件。

對(duì)于線性動(dòng)力分析中，包括但不限于運(yùn)輸振動(dòng)、諧響應(yīng)等建議一般采用第1種和第2種建模方式，首先結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單特別是螺栓連接比較多的裝備中相對(duì)第3中建模可以明顯降低單元數(shù)量，如果同時(shí)關(guān)注螺栓應(yīng)力可以采用第2種，如果螺栓應(yīng)力是主要校核點(diǎn)還是采用第3種建模方式，特別是對(duì)一些比較重要的法蘭、壓力容器等強(qiáng)度校核時(shí)根據(jù)情況選擇實(shí)體建模并做非線性分析。

3.3 螺紋連接結(jié)構(gòu)松動(dòng)機(jī)理分析 通過上述對(duì)螺紋連接松動(dòng)的仿真，根據(jù)螺紋連接松動(dòng)機(jī)理分析螺栓的預(yù)緊力降低，分為兩個(gè)階段：第 一個(gè)階段螺栓與螺母不會(huì)產(chǎn)生明顯的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，但是 預(yù)緊力會(huì)降低；第二階段螺栓與螺母之間產(chǎn)生明顯的 轉(zhuǎn)動(dòng)，預(yù)緊力會(huì)加快降低直至完全松動(dòng)。 根據(jù)仿真結(jié)果中接觸面的摩擦狀態(tài)分析螺栓松動(dòng) 的原因。

四、選中包含螺栓孔的單元 如被選面上包含有非螺栓孔（如定位孔），則應(yīng)將其移出選擇范圍（不移出也不影響操作，但會(huì)生成失敗的connectors，將其刪除即可）。確定選擇內(nèi)容后點(diǎn)擊proceed繼續(xù)。 五、選擇被連接件 選擇示例中的兩片法蘭，點(diǎn)擊proceed。

墊片密封的基本概念 墊片密封是工業(yè)裝置中壓力容器、工藝設(shè)備、動(dòng)力機(jī)器和連接管道等可拆連接處最主要的密封結(jié)構(gòu)形式，它通常由法蘭、墊片及連接螺栓、螺母組成，總稱法蘭密封接頭。法蘭密封接頭的結(jié)構(gòu)形式見圖1。

為了更好地理解這些假設(shè)，本文提供了一系列對(duì)比連接模擬的結(jié)果，以幫助量化它們對(duì)界面材料應(yīng)力的相對(duì)影響。圖1展示了一個(gè)由多種具有不同熱膨脹系數(shù)的材料組成的螺栓法蘭連接的1/2對(duì)稱截面。該幾何形狀包括一層薄薄的軟材料和一層熱膨脹系數(shù)是與之配合的鋁制蓋板的2.5倍的熱不匹配材料。

各種墊片需要的壓緊載荷也各不相同，對(duì)于特殊要求的墊片密封，它們沒有標(biāo)準(zhǔn)的連接尺寸，如法蘭厚度、螺栓尺寸、螺栓間距等，這就需要考慮專門設(shè)計(jì)。

4．網(wǎng)格劃分5.施加約束槽式太陽能支架的連接采用剛性連接方式，方鋼與太陽能反光板支架底座上的焊接采用剛性連接，底座與反光板支架采用螺栓連接，螺栓與螺栓孔之間的接觸定義為“表面與表面接觸”，法向定義為“硬”接觸，切向定義為“罰”；在模型中反光板的與支架的連接處施加全約束。在反光板的外側(cè)施加于板面相垂直的均布荷載模擬風(fēng)荷載。

由于連接板與連接板之間存在剪接連接，因此，若考慮到高強(qiáng)度螺栓的夾持效應(yīng)，則必須對(duì)連接板和錨桿的預(yù)緊力進(jìn)行仿真，從而使模型建立復(fù)雜的模型，從而大大降低了計(jì)算效率。因此，分支管道模型的建立需要進(jìn)行簡(jiǎn)化[10]。基于此，構(gòu)建的有無支管情況下的有限元模型，如圖3所示。