JPH055659A - フランジ継手の強度評価方法 - Google Patents
フランジ継手の強度評価方法Info
- Publication number
- JPH055659A JPH055659A JP15721791A JP15721791A JPH055659A JP H055659 A JPH055659 A JP H055659A JP 15721791 A JP15721791 A JP 15721791A JP 15721791 A JP15721791 A JP 15721791A JP H055659 A JPH055659 A JP H055659A
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- Japan
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- bolt
- calculated
- divided
- flange joint
- stress
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- Pending
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- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 予め締結ボルト６を二分割したモデルを想定
し、分割されたモデルの両端６ａ，６ｂに適当な締付力
を載荷したときの軸方向における締結ボルト６の両端の
変位をｕｙ01，ｕｙ02として算出し、前記フランジ継手
の耐圧状態における前記ボルトの両端における変位をｕ
ｙ1 ，ｕｙ2 として、 ｕｙ01−ｕｙ02＝ｕｙ1 −ｕｙ2 ＝δｙ（締結力と等価
な相対変位） を満たす拘束条件の下に有限要素法による数値解析によ
って締結ボルトに発生する応力および接触要素に発生す
る応力を算出し、算出した応力に基づいて締結ボルトの
強度およびシール性を評価する。 【効果】 締付力を二分割されたボルトの両端における
相対変位に等価置換して数値解析を行うことにより、耐
圧状態におけるボルトの応力およびシール性を定量的に
評価することができる。
し、分割されたモデルの両端６ａ，６ｂに適当な締付力
を載荷したときの軸方向における締結ボルト６の両端の
変位をｕｙ01，ｕｙ02として算出し、前記フランジ継手
の耐圧状態における前記ボルトの両端における変位をｕ
ｙ1 ，ｕｙ2 として、 ｕｙ01−ｕｙ02＝ｕｙ1 −ｕｙ2 ＝δｙ（締結力と等価
な相対変位） を満たす拘束条件の下に有限要素法による数値解析によ
って締結ボルトに発生する応力および接触要素に発生す
る応力を算出し、算出した応力に基づいて締結ボルトの
強度およびシール性を評価する。 【効果】 締付力を二分割されたボルトの両端における
相対変位に等価置換して数値解析を行うことにより、耐
圧状態におけるボルトの応力およびシール性を定量的に
評価することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フランジ継手の強度評
価方法に関する。
価方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、フランジ継手の強度はＪＩＳ，Ｂ
−８２４３付属書２に基づいて計算されている。これは
主として管路軸心方向に作用する力に対しての強度を計
算するものであった。
−８２４３付属書２に基づいて計算されている。これは
主として管路軸心方向に作用する力に対しての強度を計
算するものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の方法では、下記の問題点があった。 １．管路に作用する外力に対する考慮が不十分である。
の方法では、下記の問題点があった。 １．管路に作用する外力に対する考慮が不十分である。
【０００４】２．ボルト穴によるフランジの剛性低下に
対する考慮が不十分である。 ３．リブ付などのように形状が複雑な場合に対する考慮
が不十分である。 ４．フランジとハブ部との間に形成されたＲ部に対する
応力集中の評価が不十分である。
対する考慮が不十分である。 ３．リブ付などのように形状が複雑な場合に対する考慮
が不十分である。 ４．フランジとハブ部との間に形成されたＲ部に対する
応力集中の評価が不十分である。
【０００５】５．締結後、内圧および外力が載荷された
場合に、ボルトに発生する応力およびシール性の定量的
評価が不可能である。 本発明は上記課題を解決するもので、有限要素法を用い
た解析によりボルトに発生する応力およびシール性を定
量的に評価することができるフランジ継手の強度評価方
法を提供することを目的とする。
場合に、ボルトに発生する応力およびシール性の定量的
評価が不可能である。 本発明は上記課題を解決するもので、有限要素法を用い
た解析によりボルトに発生する応力およびシール性を定
量的に評価することができるフランジ継手の強度評価方
法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のフランジ継手の強度評価方法は、フランジ
に間にシール部材を介装し、フランジとシール部材の間
に接触要素を挿入し、フランジをボルトで相互に締結す
るフランジ継手において、予めボルトを二分割したモデ
ルを想定し、分割されたモデルの両端に適当な締付力を
載荷したときの軸方向におけるボルトの前記両端の変位
をｕｙ01，ｕｙ02として算出し、前記フランジ継手の耐
圧状態における前記ボルトの両端における変位をｕ
ｙ1，ｕｙ2 として、 ｕｙ01−ｕｙ02＝ｕｙ1 −ｕｙ2 ＝δｙ（締結力と等価
な相対変位） を満たす拘束条件の下に有限要素法による数値解析によ
ってボルトに発生する応力および接触要素に発生する応
力を算出し、算出した応力に基づいてボルト強度および
シール性を評価する構成としたものである。
に、本発明のフランジ継手の強度評価方法は、フランジ
に間にシール部材を介装し、フランジとシール部材の間
に接触要素を挿入し、フランジをボルトで相互に締結す
るフランジ継手において、予めボルトを二分割したモデ
ルを想定し、分割されたモデルの両端に適当な締付力を
載荷したときの軸方向におけるボルトの前記両端の変位
をｕｙ01，ｕｙ02として算出し、前記フランジ継手の耐
圧状態における前記ボルトの両端における変位をｕ
ｙ1，ｕｙ2 として、 ｕｙ01−ｕｙ02＝ｕｙ1 −ｕｙ2 ＝δｙ（締結力と等価
な相対変位） を満たす拘束条件の下に有限要素法による数値解析によ
ってボルトに発生する応力および接触要素に発生する応
力を算出し、算出した応力に基づいてボルト強度および
シール性を評価する構成としたものである。
【０００７】
【作用】上記構成により、ｕｙ01−ｕｙ02＝ｕｙ1−ｕ
ｙ2 となる拘束条件を与えることにより、初期締付状態
がモデル化される。このため、締付力が二分割されたボ
ルトの両端における相対変位に等価置換されるので、耐
圧状態においてボルトに発生する応力を定量的に評価す
ることができる。また、シール性についても接触要素に
発生する節点力あるいは応力から定量的に評価すること
ができる。
ｙ2 となる拘束条件を与えることにより、初期締付状態
がモデル化される。このため、締付力が二分割されたボ
ルトの両端における相対変位に等価置換されるので、耐
圧状態においてボルトに発生する応力を定量的に評価す
ることができる。また、シール性についても接触要素に
発生する節点力あるいは応力から定量的に評価すること
ができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１に基づいて説
明する。図１において、フランジ１，２の間にはシール
部材３が介装されており、各フランジ１，２とシール部
材３との間にはギャップ要素やフィルムエレメント等の
接触要素４が挿入されている。また、フランジ１，２の
ボルト孔５に挿通して締結ボルト６が配置されており、
締結ボルト６の一端にはナット７が螺合している。
明する。図１において、フランジ１，２の間にはシール
部材３が介装されており、各フランジ１，２とシール部
材３との間にはギャップ要素やフィルムエレメント等の
接触要素４が挿入されている。また、フランジ１，２の
ボルト孔５に挿通して締結ボルト６が配置されており、
締結ボルト６の一端にはナット７が螺合している。
【０００９】そして、上記構成のフランジ１，２、シー
ル部材３、締結ボルト６、ナット７を軸対象あるいは三
次元ソリッド要素でモデル化するとともに、締結ボルト
６をに二分割してモデル化し、有限要素法による数値解
析を行う。
ル部材３、締結ボルト６、ナット７を軸対象あるいは三
次元ソリッド要素でモデル化するとともに、締結ボルト
６をに二分割してモデル化し、有限要素法による数値解
析を行う。
【００１０】はじめに、ボルト締め付け時において適当
な締付力Ｆを分割されたモデル化された締結ボルト６の
両端６ａ，６ｂに載荷し、軸方向における締結ボルト６
の各両端６ａ，６ｂの変位をｕｙ01，ｕｙ02として算出
する。
な締付力Ｆを分割されたモデル化された締結ボルト６の
両端６ａ，６ｂに載荷し、軸方向における締結ボルト６
の各両端６ａ，６ｂの変位をｕｙ01，ｕｙ02として算出
する。
【００１１】次に、耐圧試験圧力負荷時における締結ボ
ルト６の両端における変位をｕｙ1，ｕｙ2 として、 ｕｙ01−ｕｙ02＝ｕｙ1 −ｕｙ2 ＝δｙ（締結力と等価
な相対変位） となる拘束条件を与えることにより、初期締付状態をモ
デル化して締付力Ｆを二分割された締結ボルト６の両端
６ａ，６ｂにおける相対変位に等価置換する。
ルト６の両端における変位をｕｙ1，ｕｙ2 として、 ｕｙ01−ｕｙ02＝ｕｙ1 −ｕｙ2 ＝δｙ（締結力と等価
な相対変位） となる拘束条件を与えることにより、初期締付状態をモ
デル化して締付力Ｆを二分割された締結ボルト６の両端
６ａ，６ｂにおける相対変位に等価置換する。
【００１２】さらに、前記の拘束条件の下に有限要素法
による数値解析によって締結ボルト６に発生する応力、
および接触要素４の要素面に想定した節点に発生する節
点力あるいは応力を算出る。
による数値解析によって締結ボルト６に発生する応力、
および接触要素４の要素面に想定した節点に発生する節
点力あるいは応力を算出る。
【００１３】そして、算出した締結ボルト６における応
力を締結ボルト６の降伏応力と比較し、締結ボルト６の
強度を評価する。したがって、耐圧状態において締結ボ
ルト６に発生する応力を定量的に評価することができ
る。
力を締結ボルト６の降伏応力と比較し、締結ボルト６の
強度を評価する。したがって、耐圧状態において締結ボ
ルト６に発生する応力を定量的に評価することができ
る。
【００１４】また、算出した接触要素４における応力か
ら接触要素４に作用する拘束反力の総和を算出し、この
拘束反力と内圧との比較によってシール性を定量的に評
価する。
ら接触要素４に作用する拘束反力の総和を算出し、この
拘束反力と内圧との比較によってシール性を定量的に評
価する。
【００１５】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、ｕｙ
01−ｕｙ02＝ｕｙ1 −ｕｙ2 となる拘束条件を与えて初
期締付状態をモデル化し、締付力を二分割されたボルト
の両端における相対変位に等価置換して数値解析を行う
ことにより、耐圧状態においてボルトに発生する応力を
定量的に評価することができ、シール性についても接触
要素に発生する節点力あるいは応力から定量的に評価す
ることができる。
01−ｕｙ02＝ｕｙ1 −ｕｙ2 となる拘束条件を与えて初
期締付状態をモデル化し、締付力を二分割されたボルト
の両端における相対変位に等価置換して数値解析を行う
ことにより、耐圧状態においてボルトに発生する応力を
定量的に評価することができ、シール性についても接触
要素に発生する節点力あるいは応力から定量的に評価す
ることができる。
【図１】本発明の一実施例を示すフランジ構造の模式図
である。
である。
１，２ フランジ ３ シール部材 ４ 接触要素 ６ 締結ボルト
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 フランジに間にシール部材を介装し、フ
ランジとシール部材の間に接触要素を挿入し、フランジ
をボルトで相互に締結するフランジ継手において、予め
ボルトを二分割したモデルを想定し、分割されたモデル
の両端に適当な締付力を載荷したときの軸方向における
ボルトの前記両端の変位をｕｙ01，ｕｙ02として算出
し、前記フランジ継手の耐圧状態における前記ボルトの
両端における変位をｕｙ1，ｕｙ2 として、 ｕｙ01−ｕｙ02＝ｕｙ1 −ｕｙ2 ＝δｙ（締結力と等価
な相対変位） を満たす拘束条件の下に有限要素法による数値解析によ
ってボルトに発生する応力および接触要素に発生する応
力を算出し、算出した応力に基づいてボルト強度および
シール性を評価することを特徴とするフランジ継手の強
度評価方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15721791A JPH055659A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | フランジ継手の強度評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15721791A JPH055659A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | フランジ継手の強度評価方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH055659A true JPH055659A (ja) | 1993-01-14 |
Family
ID=15644782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15721791A Pending JPH055659A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | フランジ継手の強度評価方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH055659A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9840067B2 (en) | 2010-11-24 | 2017-12-12 | Mitsubishi Chemical Corporation | Heat-shrinkable laminated film, molded product and heat-shrinkable label comprising the film, and container |
-
1991
- 1991-06-28 JP JP15721791A patent/JPH055659A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9840067B2 (en) | 2010-11-24 | 2017-12-12 | Mitsubishi Chemical Corporation | Heat-shrinkable laminated film, molded product and heat-shrinkable label comprising the film, and container |
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