HG/T 20582-2020更新了凸缘法兰的计算

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HG更新了凸缘法兰计算

HG/T 20582-2020更新了。

规范更新了凸缘法兰的计算。

对比新旧版本，其中σ3的计算变动比较大。

Fnh除以了π，但是又多了一个拟合公式的系数K3。

K3： 法兰与封头连接变形协调系数。

增加这个K3的原因是：

也就是说现在按照HG的计算，理论上的水平分量作用力为Fh/π。但是这样会和FEA的结果不吻合，所以又加入了协调系数K3，K3一般都大于在0.9~4.0，所以相当于把公式解放大，使得和FEA的结果吻合。

另一个变化是，凸缘增加了内伸的计算。

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表格编制

这么一解释，也就是说按照HG20582-2020计算的凸缘，能够基本和FEA的结果保持一致。

由于目前商业软件还未更新凸缘的计算，所以将其编制成表格可以提前解决遇到的类似问题。

经过测试，计算还是比较可信的。

在《Pressure vessel design manual》第四版中，第3-5节，也有凸缘的推荐计算。

根据凸缘的计算流程，也做了一个表格：

很显然两者的计算公式不一样。

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论文赏析

关于凸缘的计算，以及公式来源可以看如下的一些论文：

下面的文章逐个分析凸缘法兰的10种计算方法的优劣势。

以及对HG20582-2011，Fnh是否需要除以π的讨论。

为什么凸缘内伸，有条件的情况下，凸缘内伸有什么好处呢？

这篇文章介绍了凸缘内伸后，可以改善凸缘的应力情况。

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一个疑问

对于凸缘法兰和封头连接处的力，分解如下图所示：

在HG规范中，是先求封头作用于法兰的轴向力，Fnv，再求径向力。

其实这个公式看着有些不对劲的地方，凸缘边缘的轴向力真是这么多吗？这个力作为边界条件，符合实际吗？

思考了一下，其实可以先由切向力Fn来计算Fnv和Fnh。

试想凸缘是一个开孔补强的接管，坐落在球封头上，这个接管周边受到封头的均匀拉力Fn。

Fn如何求呢？

对于球形封头，厚度方向的应力为St=PR/2，其一周为Fn=PR*πDo。

然后再用Fn去求Fnh和Fnv。

回到理论公式和FEA的差距，

有没有可能，是封头对法兰作用力的水平分量Fh计算有问题，导致和FEA的结果相差比较大呢？

有待更进一步研究。

欢迎关注公众号：VCAD001， 一个压力容器人的自我修养。

feifei飞

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我是老鬼921

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小米米

HG20582-2020没有附件嘛？