文档介绍：基于ANSYSWorkbench螺栓法兰连接结构有限元分析
摘要:现以油气管路连接法兰的气密性检验为分析背景,利用UG三维建模软件建立法兰和螺栓连接的三维实体模型。使螺栓和法兰连接的接触问题在ANSYSWorkbench中得到实现,从而完基于ANSYSWorkbench螺栓法兰连接结构有限元分析
摘要:现以油气管路连接法兰的气密性检验为分析背景,利用UG三维建模软件建立法兰和螺栓连接的三维实体模型。使螺栓和法兰连接的接触问题在ANSYSWorkbench中得到实现,从而完成法兰在工况载荷作用下的强度分析问题。在计算完成后,分析了法兰的密封性能,这对在ANSYSWorkbench中模拟螺栓和法兰连接方面提供了参考。
关键词:气密性;螺栓和法兰连接;ANSYSWorkbench;强度分析;密封性能
中图分类号:TH122文献标志码:A文章编号:2095-2945(2020)19-0111-02
Abstract:Basedontheairtightnesstestoftheconnectingflangeofoilandgaspipeline,,,thesealingperformanceoftheflangeisanalyzed,whichprovidesareferenceforsimulatingboltandflangeconnectioninANSYSWorkbench.
Keywords:airtightness;boltandflangeconnection;ANSYSWorkbench;strengthanalysis;sealingperformance
引言
螺栓法兰连接结构是重工业中必不可少的重要部件,被广泛应用于石油化工、电力设备等工程机械中。本文采用ANSYSWorkbench有限元分析软件模拟法兰及其与螺栓、垫片三者之间的相互作用,并最终观察接触密封区域的分布情况。
1有限元模型的建立
某螺栓法兰连接部件是由一对长颈对焊法兰、密封平垫片及12根螺栓组成。考虑到结构的对称性,选取整体结构的1/12建立循环对称三维法兰模型。法兰与螺栓及刚性垫片全部采用结构钢材质,其弹性模量E=,泊松比μ=,屈服强度250Mpa。
设定螺栓和螺母与法兰外表面连接为绑定接触连接,为了模拟实际工作情况,垫片与法兰接触的上、下表面均采用摩擦接触类型,。
现对本套分析模型采取整體自由网格划分方式,网格划分完成后,对1/12的三维法兰模型进行圆周循环对称扩展显示,其有限元模型如图1所示。
对螺栓法兰连接部件有限元模型的两个剖分面上施加对称位移边界条件,对与机组相连接侧法兰的端部采用位移约束。在螺栓轴向施加5000N的预紧载荷;对法兰的内表面施加20Mpa