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拧紧力矩来控制金属缠绕垫的压缩量

    为确保金属缠绕垫密封结构能有效阻止箱体内部介质的泄漏,要求密封面具备一定的密封比压,即通过施加合理的拧紧力矩来控制金属缠绕垫的压缩量。目前主要采用试验方法验证一系列拧紧力矩下的密封效果,从而获取临界力矩值并确定可靠的拧紧力矩设计值。文章基于试验经验做出了合理的假设以建立简化的非线性有限元分析模型,对金属缠绕垫在压紧力下的塑性变形进行仿真,通过金属缠绕垫发生临界变形量的压紧力反推出拧紧力矩的临界值。该方法获取的临界力矩值与试验方法相近,可以有效地提高设计效率,降低试验成本。
    存储了易燃、易爆或有毒物质的储箱一旦发生泄漏,将对相关产品及人身安全带来较大危害,为此必须确保密封结构的有效性。密封功能是通过给密封结构施加一定的密封比压,使其产生需要的压缩变形来实现的。目前的密封结构多采用螺栓紧固方式,通过安装法兰的传递,将施加给螺栓的拧紧力矩转化为金属缠绕垫压紧力。合理的拧紧力矩值是密封结构设计的要点,对于密封性能是至关重要的。
    目前主要采用试验方法验证一系列拧紧力矩值下的密封效果,确定临界力矩,进而得到可靠的拧紧力矩设计值。为了提高设计效率,降低试验成本本文以金属缠绕垫结构为例,在试验经验的基础上进行合理的假设,建立简化的非线性有限元分析模型,以计算金属缠绕垫在不同压紧力下的塑性变形。通过调整压紧力的大小,可以获得不同的塑性变形量,当变形量恰好填充箱体和安装法兰之问可能泄漏的缝隙时,即可得到临界的压紧力值,进而反推得到临界拧紧力矩值。www.xsmifeng.cn

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