2001 Fiscal Year Annual Research Report

管フランジの力学的特性の体系的評価手法に関する研究

Research Project

Project/Area Number	11650152
Research Institution	Kobe University of Mercantile Marine
Principal Investigator	福岡俊道神戸商船大学, 商船学部, 教授 (00116279)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	高木知弘神戸商船大学, 商船学部, 助手 (50294260)
Keywords	管フランジ / ボルト締付け / 三次元有限要素法 / ガスケット / 非線形変位荷重関係 / シール特性 / 接触問題
Research Abstract	管フランジの力学的特性の体系的な評価手法について検討し,以下に示す結果を得た. 1 ガスケットの非線形挙動の定式化渦巻き形ガスケットおよびジョイントシートガスケットの変位-荷重関係を精度よく評価できる構成式を提案した. 2 管フランジの最適なボルト締付け手順について金属ガスケット,渦巻き形ガスケットおよびジョイントシートガスケットを使用した場合について,あらゆる順序でボルトを締め付けた時に発生するボルト軸力のばらつきを精度よく評価し,さらにボルト軸力をできる限り一様とする最適な締付け手順を求めることができる三次元有限要素コードを開発した.また,呼び径の大きな管フランジについては,管フランジに対するボルトの剛性比が大きくなるため,ボルト軸力を一様とするための手順を求めることが困難となる.そこで,弾性相互作用係数法を適用することにより,管フランジの呼びに関係なく,最適なボルト手順を精度よく評価できる手法を提案した. 3 管フランジが外力を受けた場合の力学的特性の評価金属ガスケット,ジョイントシートガスケットを使用した管フランジが,「引張り」,「曲げ」及び「内圧」を受けた場合について解析し,ボルト軸力の変化,ガスケット座面面圧分布特性の変化を明らかにした. 4 現行のJIS規格に対するコメント管フランジの呼びが異なると,各ボルトとそれに関連するフランジ部分の剛性比の違いから,ボルトの締付け特性とガスケット座面の面圧分布特性が大きく異なる.したがって,規格の変更は困難であるとしても,使用にあたって留意すべきコメントを付記する必要があると考えられる.

Research Products
(9 results)

All Other

All Publications (9 results)

[Publications] Fukuoka, T.: "Evaluations of Bolt-Up Sequence of Pipe Flange Using Three-Dimensional Finite Element Method"Analysis of Bolted Joint. PUP-Vol. 382. 87-93 (1999)
[Publications] Fukuoka, T.: "Evaluations of Thermal Contact Resistance in an Atmospheric Environment"Analysis of Bolted Joint. PUP-Vol. 382. 141-151 (1999)
[Publications] Fukuoka, T.: "Elasto-Plastic Analysis of Bolted Joint during Tightening Process"Reliability, Stress Analysis, and Failure Prevention Issues in Adhesive and Bolted Connections. 105. 151-156 (1999)
[Publications] 福岡俊道: "有限要素解析による管フランジ締結体のボルト締付け過程の評価(うず巻形ガスケットを用いた場合)"日本機械学会論文集. 66. 1834-1840 (2000)
[Publications] Takaki, T.: "Bolt-Up Strategy for Pipe Flange Connections Using Finite Element Analysis"Analysis of Bolted Joint. PUP-Vol. 405. 143-149 (2000)
[Publications] Fukuoka, T.: "Finite Element Simulation of Bolt-Up Process of Pipe Flange Connections"ASME Journal of Pressure Vessel Technology. 123. 282-287 (2001)
[Publications] Takaki, T.: "Finite Element Analyses of Bolt-Up Operations for Pipe Flange Connections"Analysis of Bolted Joint. PUP-Vol. 416. 141-147 (2001)
[Publications] 高木知弘: "管フランジ締結体の三次元有限要素解析 (石綿ジョイントシートガスケットを用いた場合)"日本機械学会論文集. 68. 8-14 (2002)
[Publications] 高木知弘: "管フランジ締結体の効率的なボルト締付け手順 (有限要素解析と弾性相互作用係数法による検討)"日本機械学会論文集. (掲載予定).

2001 Fiscal Year Annual Research Report

管フランジの力学的特性の体系的評価手法に関する研究

Principal Investigator

福岡 俊道 神戸商船大学, 商船学部, 教授 (00116279)

Research Products

[Publications] Fukuoka, T.: "Evaluations of Bolt-Up Sequence of Pipe Flange Using Three-Dimensional Finite Element Method"Analysis of Bolted Joint. PUP-Vol. 382. 87-93 (1999)

[Publications] Fukuoka, T.: "Evaluations of Thermal Contact Resistance in an Atmospheric Environment"Analysis of Bolted Joint. PUP-Vol. 382. 141-151 (1999)

[Publications] Fukuoka, T.: "Elasto-Plastic Analysis of Bolted Joint during Tightening Process"Reliability, Stress Analysis, and Failure Prevention Issues in Adhesive and Bolted Connections. 105. 151-156 (1999)

[Publications] 福岡俊道: "有限要素解析による管フランジ締結体のボルト締付け過程の評価(うず巻形ガスケットを用いた場合)"日本機械学会論文集. 66. 1834-1840 (2000)

[Publications] Takaki, T.: "Bolt-Up Strategy for Pipe Flange Connections Using Finite Element Analysis"Analysis of Bolted Joint. PUP-Vol. 405. 143-149 (2000)

[Publications] Fukuoka, T.: "Finite Element Simulation of Bolt-Up Process of Pipe Flange Connections"ASME Journal of Pressure Vessel Technology. 123. 282-287 (2001)

[Publications] Takaki, T.: "Finite Element Analyses of Bolt-Up Operations for Pipe Flange Connections"Analysis of Bolted Joint. PUP-Vol. 416. 141-147 (2001)

[Publications] 高木知弘: "管フランジ締結体の三次元有限要素解析 (石綿ジョイントシートガスケットを用いた場合)"日本機械学会論文集. 68. 8-14 (2002)

[Publications] 高木知弘: "管フランジ締結体の効率的なボルト締付け手順 (有限要素解析と弾性相互作用係数法による検討)"日本機械学会論文集. (掲載予定).

福岡俊道神戸商船大学, 商船学部, 教授 (00116279)