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重慶法蘭是壓力容器中最常見的部件。經(jīng)常遇到有朋友問，如果一個(gè)重慶法蘭需要分析其應(yīng)力，并評定其安全性，應(yīng)該選擇采用什么樣的模型以及邊界條件，是否一定要建配對法蘭，墊片，螺栓螺母，采用三維模型接觸分析呢?
我的意見是：一般情況下，如果只是重慶法蘭的分析，大可不必三維接觸分析。重慶法蘭分析采用平面模型不但計(jì)算量低而且計(jì)算的更為準(zhǔn)確。
規(guī)范中的WATERS法計(jì)算重慶法蘭就是采用的軸對稱模型。分析中用軸對稱，然后結(jié)合規(guī)范中的載荷施加方法，就很容易獲得重慶法蘭的邊界條件。
邊界條件為：
施加內(nèi)壓，墊片壓緊力Pf和操作工況的螺栓作用力Pb。
但是認(rèn)真想一想，我們用常規(guī)的Waters法計(jì)算重慶法蘭時(shí)，采用的是操作工況的螺栓載荷嗎?
我們的重慶法蘭很多時(shí)候是預(yù)緊狀態(tài)控制的!
由介質(zhì)壓力以及有關(guān)墊片參數(shù)m，y和墊片有效寬度b計(jì)算所得的操作狀態(tài)下螺栓力Wm僅用來確定設(shè)計(jì)狀態(tài)下的最小螺栓截面積，如果將其作為實(shí)際的螺栓安裝預(yù)緊力，是不能保證重慶法蘭接頭密封要求的，很大概率是要泄露。
另外墊片被壓縮時(shí)，是外緊內(nèi)松的，墊片處的Pf=2mPc，等效力不是均勻分布的，而且對內(nèi)壓，墊片載荷Pf，螺栓力Pb，其三者是無法平衡的。
所以采用這種邊界條件，計(jì)算出來的重慶法蘭，可以發(fā)現(xiàn)，重慶法蘭部分都是應(yīng)力比較低的，分析的計(jì)算結(jié)果用來評定法蘭本體，是完全不可信的。
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