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1、法兰盘内力计算法兰是风力发电机组塔架连接中的关键部件,其力学性能和加工精度要求均较高。通常是采用钢坯整体锻造的制作工艺,在数控机床上进行连接面和安装孔的加工。因法兰的外形尺寸较大,这种方法存在制作周期长、材料利用率低、锻造和加工成本高等缺点。在对风力发电机组塔架的原材料力学性能、法兰连接的使用工况和承载力综合分析的基础上,提出了拼焊法兰的制作方法,对拼焊法兰的焊接过程、热处理工艺、焊缝和热影响区的力学性能和金相组织进行了分析。结果表明:采用合理的焊接工艺及焊后热处理工艺,拼焊法兰焊接接头的各项力学性能均能达到母材的标准要求,为法兰制造提供了一种新的方法,解决了法兰供货周期长、成本高等问题。A.
2、0.1 法兰盘内力精确计算可根据板块的支承情况采用有限元法进行。A.0.2 法兰盘内力也可参照如下简化方法计算：1 法兰盘受力简图（图 A.0.2）图 A.0.2 法兰盘受力示意板上均布荷载 q：（A.0.21）yxtlNma2 板中最大弯矩：（A.0.22）2maxxlqM式中 弯矩系数，按表 A.0.2 采用表 A.0.2 弯矩系数 xyl/0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65系数 0.0273 0.0355 0.0439 0.0522 0.0602 0.0677 0.0747 0.0812xyl/0.70 0.75 0.80 0.85 0.90
3、0.95 1.00系数 0.0871 0.0924 0.0972 0.1015 0.1053 0.1087 0.1117xyl/1.10 1.20 1.30 1.40 1.50 1.75 2.0系数 0.1167 0.1205 0.1235 0.1258 0.1275 0.1302 0.13165.4 法兰连接计算5.4.1 钢管对接一般采用法兰盘螺栓连接，主材与腹杆之间，可采用节点板或法兰盘连接。5.4.2 有加劲肋法兰螺栓的拉力，应按下列公式计算：1 当法兰盘仅承受弯矩 M 时，普通螺栓拉力应按下式计算：(5.4.2-1)btint Ny2max式中 距旋转轴 处的螺栓拉力(N)；axtN
4、n第 i 个螺栓中心到旋转轴的距离(mm)；iy每个螺栓的受拉承载力设计值。bt2 当法兰盘承受拉力 N 和弯矩 M 时，普通螺栓拉力分两种情况计算：1)螺栓全部受拉时，绕通过螺栓群形心的旋转轴转动，按下式计算：(5.4.2-2)btointy2max式中 该法兰盘上螺栓总数。on2)当按式 (5.4.2-2)计算任一螺栓拉力出现负值时，螺栓群并非全部受拉，此时绕旋转轴转动，按下式计算：(5.4.2-3)btint NyeMN2max式中 旋转轴与旋转轴之间的距离（mm） 。e对圆形法兰盘，取螺栓的形心为旋转轴,钢管外壁接触点切线为旋转轴(图 5.4.2)。图 5.4.2 法兰盘5.4.3 有
5、加劲肋的法兰板厚应按下式计算：(5.4.3)fMtmax5式中 法兰盘的厚度（mm） ；t法兰盘钢材的抗弯强度设计值（N/mm 2） ；f法兰盘根据悬臂或二、三边支承面积所算出的最大弯矩，M max 的计算可参max考附录 A 的规定。5.4.4 法兰肋板，应进行如下计算：剪应力验算： (5.4.4-1)vt fhN/max正应力验算： (5.4.4-2) tb25式中 钢材的抗剪强度设计值（N/mm 2） ；vf钢材的抗弯强度设计值（N/mm 2） ； 加肋板的厚度（mm） 。 图 5.4.4 加肋板计算示意 t5.4.5 无加劲肋的法兰盘的螺栓，应按下列公式计算(图 5.4.5)1 轴心受
6、拉作用时：一个螺栓所对应的管壁段中的拉力：(5.4.5-1) nNb/受力最大的一个螺栓的拉力：(5.4.5-2)btbt amax式中 法兰盘螺栓受力修正系数，m65.0m法兰盘上螺栓数目；n杆件的轴向拉力（N） 。 图 5.4.5 无加劲肋法兰盘螺栓受力示意2 受拉（压） 、弯共同作用时：一个螺栓所对应的管壁段中的拉力：(5.4.5-3)NrMnb25.01式中 法兰盘所受弯矩( )；m法兰盘所受轴心力（ ） ，压力时取负值。N受力最大的一个螺栓的拉力可按式 5.4.5-2 计算。5.4.6 无加劲肋的法兰板，应按下列公式计算 (图 5.4.6)顶力： (5.4.6-1)abNRf法兰板剪应力： (5.4.6-2)vfst51.法兰板正应力： (5.4.6-3)ftef2(5.4.6-4)brs式中 螺栓的间距( )；sm法兰盘之间的顶力( );fRN两螺栓之间的圆心角，弧度。图 5.4.6 无加劲肋法兰板受力示意
