螺栓、法蘭、墊片三者連接系統是壓力容器中 最常見一種連接形式,其中,螺栓、法蘭連接系統 的應力大小及分布是影響其強度的主要因素。但是, 傳統的研究對法蘭接頭工作機理的研究有很多不夠 透徹的方面,這主要是由于法蘭接頭中存在幾何和 材料的非線性問題,使得用一般的公式和求解方法 解決起來比較困難,到目前為止一直沒有可靠的理 論設計與分析方法來確定法蘭接頭在工作時的受力 情況和變形大小。
國內外最有影響的關于螺栓、法蘭連接系統的 規范設計方法是美國機械工程師學會(人8^扮鍋爐 及壓力容器規范第VIII卷冊中關于法蘭設計 的規則包括:
1、墊片位于螺栓中心圓內的法蘭;
2、螺栓法蘭中心圓外金屬和金屬接觸的平面法蘭; 規范中不包括法蘭設計的要求,要考慮螺栓的預緊、 墊片在室溫下的松弛和高溫下螺栓、法蘭或墊片的 蠕變等特殊問題。設計方法的核心 是提出對法蘭和螺栓的結構及強度起決定作用的是 墊片系數“01”和最小預緊比壓這兩個墊片參 數,兩個參數雖然一直在沿用’但它們并非規定值, 過于保守。
而德國的法蘭連接計算的設計規 范中也有類似“111”和的兩個特征系數,是一 種把法蘭設計與處理泄漏問題相關聯方法,但此方 法沒有對墊片的性能充分考慮,仍有局限性。