工作压力下法兰结构螺栓及密封件受力特性

简介

为了研究工作压力下典型法兰结构螺栓力和密封件接触力的变化关系,首先对密封件、法兰及连接螺栓进行预紧状态及工作状态的受力分析,并在轴向及转动方向对法兰建立力与力矩的平衡方程,通过对平衡方程组的理论推导得到螺栓力增量随工作压力增量的变化关系。其次,建立法兰密封有限元模型,并进行工作压力作用下的仿真计算,结果表示法兰的力学分析准确合理,有效验证了理论公式的推导及其正确性。最后,在推导出的理论公式基础上,准确获得了工作过程中螺栓力、密封件接触力与密封件内半径R、螺栓与密封件距离L、密封件压缩/拉伸刚度K之间的关系,为法兰密封的设计及结构优化提供参考。