Original title: Výpočtové posouzení přírubových spojů
Translated title: Analytical calculations of flange joints
Authors: Polišenská, Anna ; Chalupa, Aleš (referee) ; Hůlka, Jiří (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2019
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [cze] [eng]
Diplomová práce se zabývá problematikou přírubových spojů. Vhodně navržená konstrukce a montáž přírubového spoje (PS) je nezbytná pro zajištění spolehlivosti potrubních systémů a strojních zařízení, kde jsou tyto spoje použity. Diplomová práce popisuje postupy jejich návrhu a posouzení z hlediska těsnosti, pevnosti a životnosti. Zaměřuje se na výpočet tuhosti všech součástí PS – primárně tuhost přírub, šroubů a těsnění. Stěžejní částí práce bylo vytvoření výpočetního programu využitím jazyka Python pro stanovení vhodné síly předpětí ve šroubech. Program využívá postupů popsaných v normě ČSN EN 1591-1. V práci jsou popsány výpočetní algoritmy tohoto programu, verifikace programu a jeho využití při posouzení PS na konkrétním technickém díle – tlakové nádobě s přilehlým potrubím. Verifikace byla provedena porovnáním působící síly na těsnění získané z výpočetního programu a z deformačně-napěťové (D-N) analýzy s využitím metody konečných prvků (MKP), přičemž model zatížení v této D-N analýze zahrnoval sílu předpětí získanou z výpočetního programu. Aplikace výpočetního programu na tlakové nádobě spočívala ve stanovení sil předpětí pro všechny PS této sestavy. Poslední část práce popisuje posouzení nejvíce namáhaného PS sestavy. Opět s využitím MKP byl vyhodnocen D-N stav a s využitím normy NTD A.S.I. byl PS posouzen z hlediska těsnosti, pevnosti a životnosti. This Master’s thesis deals with flange joints. A suitably designed flange joint (FJ) construction and installation is necessary to ensure the reliability of piping systems and machinery where these joints are used. The thesis describes the procedures of their design and assessment in terms of tightness, strength and durability. It focuses on the stiffness calculation of all components of FJ – primarily the stiffness of flanges, bolts and seals. The main part of the work was to create a computational program by using the Python language to determine the appropriate preload force in the bolts. The program uses the procedures described in the ČSN EN 1591-1 standard. The thesis describes computational algorithms of this program, verification of the program and its use in the assessment of FJ on a specific technical work – pressure vessel with adjacent piping. Verification was performed by comparing the acting force to the seals obtained from the computational program and the stress-strain analysis using the finite element method (FEM), where the load model in this stress-strain analysis included the preload force obtained from the computational program. The application of the pressure vessel computational program consisted in determining the preload forces for all FJs of this assembly. The last part describes the assessment of the most loaded FJ. Again, stress-strain state was evaluated using FEM and FJ was assessed for tightness, strength and durability using the NTD A.S.I. standard.
Keywords: EN 1591; FEM; Flange joint; gasket; MKP; Přírubový spoj; těsnění; ČSN EN 1591

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/175523

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-606706


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses