| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第17-25页 |
| 1.1 选题背景 | 第17-18页 |
| 1.2 螺栓法兰密封系统设计方法 | 第18-20页 |
| 1.2.1 传统设计方法 | 第18-19页 |
| 1.2.2 基于紧密度的新设计方法—PVRC法 | 第19-20页 |
| 1.3 压力管道法兰密封的研究现状 | 第20-23页 |
| 1.3.1 法兰密封系统的结构研究 | 第21页 |
| 1.3.2 法兰密封系统的温度场研究 | 第21-22页 |
| 1.3.3 附加弯矩对法兰密封系统的影响 | 第22页 |
| 1.3.4 Monte Carlo法在法兰密封系统中的应用 | 第22-23页 |
| 1.4 本论文研究的主要内容 | 第23-25页 |
| 第二章 管道螺栓法兰密封系统模型及属性 | 第25-41页 |
| 2.1 压力管线模型 | 第25页 |
| 2.2 密封系统结构有限元模型 | 第25-33页 |
| 2.2.1 各组件的尺寸 | 第25-27页 |
| 2.2.2 各组件的材料属性 | 第27-28页 |
| 2.2.3 确定结构单元 | 第28-31页 |
| 2.2.4 法兰密封系统的有限元模型 | 第31-32页 |
| 2.2.5 法兰密封系统载荷及边界条件 | 第32-33页 |
| 2.3 传热学的理论知识 | 第33-34页 |
| 2.3.1 热传分类 | 第33-34页 |
| 2.3.2 传热计算的边界条件 | 第34页 |
| 2.4 传热学模型 | 第34-36页 |
| 2.5 法兰密封系统热分析有限元模型 | 第36-39页 |
| 2.5.1 几何模型 | 第36-37页 |
| 2.5.2 热单元的确定 | 第37页 |
| 2.5.3 材料属性 | 第37-38页 |
| 2.5.4 螺栓法兰密封系统的有限元模型 | 第38页 |
| 2.5.5 载荷及边界条件 | 第38-39页 |
| 2.6 应用ANSYS模拟热—结构耦合的求解方法 | 第39页 |
| 2.7 本章小结 | 第39-41页 |
| 第三章 管道法兰系统密封性能研究 | 第41-55页 |
| 3.1 整体稳态温度场分布 | 第41-45页 |
| 3.1.1 法兰的温度场分布 | 第41-42页 |
| 3.1.2 垫片的温度场分布 | 第42-43页 |
| 3.1.3 螺栓螺母温度场分布 | 第43-45页 |
| 3.2 热—结构耦合场分析 | 第45-48页 |
| 3.2.1 垫片的应力及变形 | 第45-47页 |
| 3.2.2 螺柱的应力变化规律 | 第47-48页 |
| 3.3 弯矩对管道法兰密封性能的影响 | 第48-51页 |
| 3.3.1 垫片的应力分析 | 第49-50页 |
| 3.3.2 螺栓的应力分析 | 第50-51页 |
| 3.4 螺栓法兰系统的紧密性评定 | 第51-53页 |
| 3.4.1 基于传统设计方法的紧密性评定 | 第51页 |
| 3.4.2 基于PVRC设计方法的密封性能评定 | 第51-52页 |
| 3.4.3 不同弯矩对法兰密封系统紧密度的影响 | 第52-53页 |
| 3.5 本章小结 | 第53-55页 |
| 第四章 瞬态温度场对法兰密封性能影响 | 第55-63页 |
| 4.1 瞬态分析的基本理论 | 第55-56页 |
| 4.2 法兰密封系统瞬态温度分析 | 第56-59页 |
| 4.2.1 管道升温过程法兰系统的温度场分布 | 第56-57页 |
| 4.2.2 管道降温过程法兰系统的温度场分布 | 第57-59页 |
| 4.3 瞬态温度场对螺栓和垫片应力的影响 | 第59-61页 |
| 4.3.1 管道升温过程中螺栓与垫片的应力变化 | 第59-60页 |
| 4.3.2 管道降温过程垫片和螺栓的应力变化 | 第60-61页 |
| 4.4 本章小结 | 第61-63页 |
| 第五章 基于Monte Carlo法法兰泄漏概率计算 | 第63-75页 |
| 5.1 Monte Carlo法的简介 | 第63-64页 |
| 5.2 蒙特卡罗法随机数的产生 | 第64-65页 |
| 5.2.1 均匀分布的随机变量抽样 | 第64页 |
| 5.2.2 正态分布的随机变量抽样 | 第64页 |
| 5.2.3 对数正态分布的随机变量抽样 | 第64-65页 |
| 5.3 垫片应力的随机抽样表达式及极限状态方程 | 第65-66页 |
| 5.3.1 附加载荷产生垫片应力的随机抽样表达式 | 第65页 |
| 5.3.2 垫片应力的极限状态方程 | 第65-66页 |
| 5.4 ANSYS计算单位随机载荷产生的附加载荷 | 第66-68页 |
| 5.5 应用Matlab计算法兰泄漏概率 | 第68-69页 |
| 5.6 工况变化对法兰密封系统泄漏概率的影响 | 第69-73页 |
| 5.6.1 螺栓预紧力对泄漏概率的影响 | 第69-72页 |
| 5.6.3 温度对法兰密封系统泄漏概率的的影响 | 第72页 |
| 5.6.4 三种工况同时改变对泄漏概率的影响 | 第72-73页 |
| 5.7 本章小结 | 第73-75页 |
| 第六章 结论与展望 | 第75-77页 |
| 6.1 结论 | 第75页 |
| 6.2 展望 | 第75-77页 |
| 参考文献 | 第77-81页 |
| 致谢 | 第81-83页 |
| 作者和导师简介 | 第83-84页 |
| 附件 | 第84-85页 |