超高压压缩机气缸联结螺栓疲劳寿命预测

简介

某石化公司乙烯装置生产过程中,超高压压缩机二级气缸上一高强度联结螺栓发生断裂。通过对联结螺栓断口宏观形貌和显微金相图像的分析,确定联结螺栓断裂系螺栓在长期高频次循环载荷作用下发生的疲劳断裂。确定采用修正后的局部应力应变法对剩余未断裂螺栓的疲劳寿命进行预测。基于ABAQUS有限元分析软件,对螺栓联结结构二维模型进行非线性接触分析。有限元分析结果表明,螺纹接触的第一圈齿根底部圆角附近出现明显的应力集中。通过疲劳试验得到了螺栓材料的总应变寿命曲线方程。根据有限元数值模拟和疲劳试验结果,预测剩余螺栓的疲劳寿命约为21.3 a。