Mô phỏng ứng suất, chuyển vị, biến dạng và hệ số an toàn trong lắp ghép mặt bích ống chịu tải trọng phức hợp

Bài báo trình bày phương pháp phân tích phần tử biên trên phần mềm SimSolid để mô phỏng ứng suất, chuyển vị, biến dạng và hệ số an toàn của mối ghép mặt bích JIS B 2220 - 5K, DN200 dưới tải trọng phức hợp gồm áp suất 3 bar, lực dọc trục 300 kN, mô men uốn 20 kN·m và dự ứng lực bu lông 82,2 kN. Kết quả cho thấy ứng suất lớn nhất xuất hiện tại vùng chuyển tiếp giữa thành ống và vai bích phía chịu mô men uốn (chịu kéo), đạt 215,36 MPa và đảm bảo độ bền, đồng thời các bu lông ở phía này chịu tải lớn hơn 15%÷18% so với phía đối diện. Chuyển vị lớn nhất là 0,519 mm, nằm trong giới hạn theo TCVN 5575:2012. Biến dạng ghi nhận lớn nhất tại chi tiết gioăng với chênh lệch biến dạng giữa hai vùng chịu kéo và nén là 6,006×10⁻³, ảnh hưởng đến độ kín khít của mối ghép. Hệ số an toàn toàn bộ kết cấu dao động từ 1,25 đến 3,0, đảm bảo khả năng chịu tải trọng phức hợp.