BULLETIN 516-
MODELADO 3D DE JUNTAS BRIDAS PERNODAS Y DESARROLLO DE UN TRANSDUCTOR PARA MEDICIÓN DE TENSIONES DE CONTACTO DE JUNTAS

Estándar No.
BULLETIN 516-
Fecha de publicación
2012
Organización
WRC - Welding Research Council
Alcance
Este boletín informa sobre el desarrollo de un modelo tridimensional de elementos finitos (3D FEM) para evaluar el efecto de las cargas de flexión sobre la integridad mecánica y de estanqueidad de conexiones bridadas atornilladas@ y para comparar los resultados numéricos obtenidos con el 3D FEM con datos experimentales existentes. Las juntas embridadas atornilladas pueden estar sujetas a cargas externas de muchas fuentes diferentes, incluida la expansión térmica de las tuberías y sus componentes@, desalineaciones de los soportes de las tuberías@ y la expansión térmica no simétrica de los componentes de la junta. En la mayoría de estos casos los momentos flectores se inducen en las tuberías y se transmiten a las bridas. Para el diseño de uniones embridadas atornilladas @ se debe tener en cuenta el efecto de estos momentos, ya que pueden afectar su comportamiento mecánico y de estanqueidad. El uso de la técnica de elementos finitos para el análisis de bridas atornilladas sometidas a cargas asimétricas es potente y económico. Esto es particularmente cierto para bridas de grandes dimensiones para las cuales las pruebas experimentales son muy costosas y difíciles de lograr. Para cargas no simétricas, el uso de un modelado tridimensional de los componentes de la unión es apropiado para estudiar el efecto de los momentos de flexión externos. Un modelo tridimensional permite un comportamiento realista de la estructura en comparación con un modelo bidimensional, especialmente si es necesario modelar los orificios de las bridas y los pernos. Un enfoque tridimensional es esencial para obtener una distribución circunferencial y radial realista de la tensión de contacto de la junta, que es el parámetro clave que controla las fugas. La distribución de tensiones de la junta generada por la rotación de la brida tiene un impacto importante en el comportamiento de fuga de una junta embridada atornillada. Se ha desarrollado y evaluado un transductor especial ubicado en la brida debajo de la junta para medir la variación radial de la tensión de contacto desarrollada en una conexión bridada atornillada. Los resultados experimentales obtenidos con este transductor se compararán con las distribuciones numéricas de tensión de contacto disponibles obtenidas con un modelo de elementos finitos en 3D.



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