弯矩载荷下的带筋法兰盘厚度设计

简介

以空心复合绝缘子用铸铝带筋法兰为研究对象,研究其在特定弯矩载荷条件下合理的带筋法兰盘厚度设计。首先利用创建的SolidWorks方程式模型快速建模,通过Simulation对带筋法兰在30 k N载荷条件下进行应力分析,并运用Simulation优化设计功能研究带筋法兰盘厚度的优化设计值。在此基础上,根据仿真数据及实际抗弯实验结果,结合相关力学计算公式,设计出合理的绝缘子用带筋法兰盘厚度计算公式。实验分析发现：刚性法兰仿真破坏预判与实际试验结果相吻合,且破坏型式表现为裂纹在倒角处产生并沿加强筋边缘扩展,最终贯穿法兰盘。通过对比12种带筋法兰盘厚度值设计情形得出其最优设计值为20 mm,且仿真与实际抗弯数据差值较小为5.91 MPa。此外,通过屈服线及虚功理论计算的弯矩载荷与法兰盘厚度关系式,其具有较好的设计参照适用性。