螺栓法兰有限元分析与优化开题报告

1. 研究目的与意义

目的：螺栓法兰连接系统由螺栓，法兰环，垫片组成，作为较为常见的连接系统，它的优点有强度较高，密封性能好，拆卸方便，利于检修，可以增加预紧力防止松动，不会引起连接处材料成分相变，同样它也有增加重量，容易在螺栓连接的缝隙中有腐蚀发生等缺点，因此螺栓法兰连接被广泛的应用到压力容器和管道连接处。

在实际的应用中，主要靠螺栓来连接需要对接的压力容器或者是管道的与此同时利用螺栓的预紧力来压紧垫片从而达到容器或者管道连接处密封的目的。

意义：因为螺栓法兰连接系统的工况环境较为复杂，在实际工作中可能会因为其压力不均温差变化过大，附加轴向力过大而导致密封系统的失效，严重的话会造成泄漏现象。

2. 国内外研究现状分析

见附件。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：1. 了解螺栓法兰结构特点及其工作特性。

2. 了解有限元法的基本理论、基本方法。

3. 掌握有限元软件ansys的特点、使用方法、描述语言及分析过程。

4. 研究创新点

1. 在求解受外载荷作用的螺栓法兰连接问题时，由于垫片材料特性和外部载荷的不规律性，通常寻求近似解，有限元法是解决螺栓法兰接头复杂问题既经济又有效的办法。

所以利用ansys软件对螺栓及法兰进行了参数优化设计。

2. 使用auto cad，pro/e，ansys等软件构建螺栓法兰系统的二维和三维参数模型。