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    螺栓預緊對四氟墊片的影響

    四氟墊片最大Von Mises應力值隨螺栓預緊力的變化曲線四氟墊片最大Von Mises應力值隨螺栓預緊力的變化曲線

    不同的初始螺栓預緊力對四氟墊片的力學性能產生重要影響,上圖為四氟墊片最大Von Mises應力值隨螺栓預緊力的變化曲線。無論是預緊狀態還是工作狀態,螺栓預緊力越大,四氟墊片的應力值越大,而且墊片最大應力值與螺栓預緊力近似為線性變化。墊片在工作狀態下的應力值大于其在預緊狀態。

    四氟墊片寬度方向A四氟墊片寬度方向A

    圖7為不同的螺栓預緊力下,四氟墊片中圖3所示路徑的接觸應力分布曲線。圖3中的路徑AB和路徑CD為兩個極限位置,因而對其進行分析。圖7(A)為預緊狀態下的接觸應力分布,螺栓的預緊力越大,四氟墊片沿路徑的接觸應力值就越大;在墊片寬度相同位置,路徑CD中的接觸應力值均大于路徑AB;路徑AB上的應力經歷了先增大后減小, 在墊片邊緣又增大的過程;路徑CD上的應力值在徑向20 mm內的增長率較大,而在20-27.25 mm之間的變化率較小。

    四氟墊片寬度方向B四氟墊片寬度方向B

    圖7(B)為四氟墊片在工作狀態下的接觸應力分布,只有接觸應力的大于2MPa的部位才為有效接觸寬度,由圖可知,螺栓預緊力越大,四氟墊片的有效接觸寬度越大;在相同工況下,AB方向的有效接觸寬度小于CD方向;工作狀態下CD方向的接觸應力分布與預緊狀態不同,且最大接觸應力降低;工作狀態下AB方向上接觸應力的最大值到四氟墊片邊緣的距離小于預緊狀態。

    在相同螺栓預緊力作用下,管道內流體壓力越大,四氟墊片的有效接觸寬度就越小。當流體壓力為4 MPa時,四氟墊片的有效寬度,為0,不能實現密封。


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