不銹鋼法蘭連接在法蘭表里表施加573K的溫度載荷。法蘭及管道外外表未施加保溫層，思考螺栓孔空氣層、上下法蘭之間的空氣層以及法蘭外外表的傳熱對體系溫度散布的影響。法蘭外外表、螺栓螺母與空氣觸摸部位施加當量對流換熱系數(shù)，螺栓孔空氣層以及上下法蘭間空氣層施加各自的當量導熱系數(shù)。沿墊片徑向由內(nèi)向外溫度逐步下降。

表里溫度相差約16K。從圖7能夠看出，墊片周向溫度散布對比均勻，高溫度與低溫度相差不到1K。出螺栓和螺母溫度散布，能夠看出，螺栓溫度由中心截面向兩端逐步下降，并且沿法蘭蓋外徑向由內(nèi)向外逐步下降。螺母與法蘭觸摸面處溫度高，這是因為螺栓螺母的溫度首先是在此處由法蘭傳遞過來的，別的，法蘭資料的導熱系數(shù)比螺栓孔空氣層的當量導熱系數(shù)要大許多。

墊片應力沿徑向散布的對比操作工況下，墊片密封比壓不該低于mP=9為墊片系數(shù)，取3；P為內(nèi)壓，取MPa)。升溫后墊片應力大于9MPa，不會走漏?？墒且驗楦邷叵聣|片會發(fā)作蠕變，緊縮量越來越大，回彈才能越來越差。當蠕變量較小時，若墊片應力仍大于mP，墊片應不會走漏，此刻液壓法蘭無需熱緊；但當蠕變量較大時，墊片應力有也許小于mP。

此刻墊片會發(fā)作走漏，需要思考熱緊。操作工況下的螺栓應力散布沿長度方向螺栓內(nèi)側應力散布，沿長度方向平板法蘭外側應力散布。中長度為0和100mm的點別離表明螺柱頂端截面和底端截面內(nèi)側的兩點，長度為0和100mm的點別離表明螺柱頂端截面和底端截面外側的兩點。盲板法蘭上大應力發(fā)作在螺母與上、下法蘭相觸摸方位鄰近。

兩端應力較小。對比可知螺栓因為遭到彎矩效果，內(nèi)側受拉，外側受壓，在預緊力與彎矩的一起效果下內(nèi)側拉應力較大，外側較小。加內(nèi)壓后對焊法蘭螺栓全體應力散布趨勢與預緊時共同，但應力有所添加。升溫后平焊法蘭兩端應力顯著增大，別的部位稍有添加為充分利用資料和減輕構造分量，以完好螺紋法蘭為原型，沿法蘭環(huán)周向在相鄰螺栓之間的圓環(huán)段預制必定形狀的切斷。

預制切斷的徑向深度不超越頸底部大厚度處，沿周向不能與螺檢頭和螺母干。為保持銜接構造對稱性，法蘭環(huán)面上各螺栓之間口形狀一樣。思考的典型切斷形狀有矩形、半圓形和V形。法蘭環(huán)預制切斷后，構分量減輕，若以原完好法蘭環(huán)(不含錐頸和管壁有些)分量為10則三種帶切斷法蘭分別減重，20％和2有限元模型選用三維有限元模型模擬完好和帶切斷的螺栓法銜接。

思考軸對稱載荷時，相鄰螺栓之間幾許形狀同，滿意旋轉對稱條件，因而只需對整體構造沿圓周松套管法蘭環(huán)切斷形狀的八分之一切塊進行建模。這篇文章運用AbaqusoV6．7非線性有限元軟件進行核算，對法蘭和螺栓都選用8節(jié)點帶內(nèi)自由度的三維實體單元C3D8I進行離散，該單元由于在形狀函數(shù)中引入了非和諧形式，因而具有較好的曲折模擬能力。

法蘭和螺栓的幾許實體通過恰當切割后，均能夠運用掃掠(sweep)網(wǎng)格區(qū)分辦法生成網(wǎng)格，經(jīng)試算后斷定網(wǎng)格密度，特別在螺栓孔周圍和法蘭錐頸倒角區(qū)域對網(wǎng)格進行細化處理，離散后的有限元網(wǎng)格法蘭銜接中存在著雜亂的觸摸、和預緊耦合行動核算時一共思考三組面一面觸摸聯(lián)系，上、下法蘭銜接面觸摸，上法蘭頂面與螺栓頭底面觸摸。

下法蘭頂面與螺母底面觸摸。觸摸法向行動界說為硬觸摸聯(lián)系，即當空隙為零時。觸摸面能夠完剛性地傳遞正應力，而假如空隙大于零時，觸摸面間能傳遞任何節(jié)點力。觸摸切向思考，選用經(jīng)典庫侖力模型．各觸摸面因數(shù)均取為0.1法蘭上應力較大的區(qū)域首要會集在法蘭環(huán)與錐頸倒角過渡以及螺栓孔鄰近區(qū)域。表I中給出緊固后和施加外載荷后。

四種構造在凹凸面管法蘭一錐頸倒角區(qū)域和螺栓孔鄰近區(qū)域的大應力成果。在螺栓預緊力和外載荷效果下，法蘭發(fā)作曲折和改變變形，在法蘭環(huán)與錐頸銜接處發(fā)生曲折應力。由表1可知。四種類型的法蘭，其倒角區(qū)域的曲折應力在施加外載后都顯著增大。A類型的法蘭，其曲折應力值顯著高于別的切斷類型的法蘭，較無切斷法蘭增大3這是由于被切除很多資料后。

法蘭環(huán)剛度顯著降低，在一樣的預緊力下，法蘭的緊縮變形量較別的類型法蘭更大，法蘭頸部曲折變形和曲折應力也隨之添加。切除資料的體積是影響法蘭錐頸倒角處大應力值的首要因素。在螺栓孔鄰近區(qū)域，平焊管法蘭遭到螺頭和螺母對它的觸摸揉捏效果，呈現(xiàn)較大的應力會集，大觸摸壓應力數(shù)值巨細首要遭到螺栓預緊力巨細的影響，而切斷和切斷形狀對其影響不顯著。外載荷對緊固銜接有卸載效果，因而施加外載荷后。