云南法蘭有限元分析結(jié)果說明:
在螺栓預(yù)緊力作用下,法蘭間隙處筒壁外表面上最大拉應(yīng)力約為169 MPa,法蘭面與筒壁連接處以及反向平衡法蘭與塔筒連接處有較大的應(yīng)力集中。
在外載荷作用下,當(dāng)云南法蘭結(jié)合面之間不存在間隙時(shí),螺栓受壓處最小應(yīng)力為413.1MPa,螺栓受拉處最大應(yīng)力為422 MPa,螺栓應(yīng)力范圍為8.9 MPa,應(yīng)力幅為4.45 MPa。該結(jié)果與本文3.2條通過VDI2230 計(jì)算的結(jié)果基本一致。
當(dāng)法蘭結(jié)合面之間存在間隙時(shí),在外載荷作用下,螺栓受拉的最大應(yīng)力發(fā)生在法蘭間隙最大處,其應(yīng)力大小為435.4 MPa。當(dāng)外載荷使法蘭間隙處螺栓受壓時(shí),此時(shí)螺栓最小應(yīng)力并不發(fā)生在間隙最大處,間隙最大處螺栓應(yīng)力大小為399.6 MPa。通過以上有限元計(jì)算可知,在外載荷作用下,法蘭間隙最大處螺栓最大應(yīng)力為435.4 MPa,最小應(yīng)力為399.6 MPa,應(yīng)力幅為17.9 MPa,大約是法蘭結(jié)合面之間不存在間隙時(shí)螺栓應(yīng)力幅的4 倍。
通過前面計(jì)算可知,允許的應(yīng)力幅為17.2 MPa,當(dāng)法蘭之間存在間隙時(shí),云南法蘭間隙最大處螺栓的應(yīng)力幅已經(jīng)超過了本項(xiàng)目螺栓設(shè)計(jì)允許的應(yīng)力幅,根據(jù)Eurocode3規(guī)范,可以估算出當(dāng)法蘭結(jié)合面之間存在1mm 的間隙時(shí),螺栓的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)約下降18 %,從而會(huì)導(dǎo)致螺栓的疲勞壽命急劇下降。