碳钢法兰接头的研究现状

对碳钢法兰连接的研究起步较早，并形成了相关的研究成果，如   的压力容器研究委员会(PVRC)的ASMEVIII-1锅炉和压力容器规范以及欧盟压力容器规范EN13445等。其共同的思想是通过选取对表示垫片密封性能有重要影响的一系列参数(如垫片系数m，   小压紧力y等)，研究各参数对垫片对泄漏率的影响来确定合理的垫片及法兰结构。不同点是EN13445所选的参数多于ASME，不仅从垫片材料，而且还考虑了装配，操作，卸载，蠕变等对密封的影响。我国GB150《钢制压力容器》与ASME基本相同，主要是基于m和y这两个系数的强度设计准则。

研究了两方面的问题，一种是在完成船用法兰组装后确定螺栓载荷的损失以及如何在   终达到螺栓载荷的均匀分布。通过数值模拟与实验的对比分析，得出模型的正确性。Bibel和Ezell指出弹性交互作用可能引起法兰中螺栓预紧力损失   大达到初始载荷的，他们发现对于8个螺栓螺旋缠绕垫系统星形拧紧顺序，先拧紧的四个螺栓发生显著的弹性交互，后拧紧的四个螺栓则发生较少的弹性交互作用。

研究了多轮螺栓预紧过程，总结指出通过增加螺栓拧紧轮数可以载荷分布的均匀性。随后，两人通过实验提出了一种补偿弹性交互作用的方法，通过实验确定弹性交互作用系数，然后将初始施加载荷乘以此系数来获得   终螺栓应力。许多情况下，   通过施加   高的螺栓初始载荷来补偿螺栓载荷的下降，然而，   高的载荷可能导致垫片失效，接头扭曲甚至屈服。对于这些极端情况，通过增加螺栓拧紧的轮数来载荷的均匀性可能是   好的选择。

在2011和2012年两年间分别从实验和有限元模拟出发相继研究了螺栓间的弹性交互作用行为，结果表明弹性交互作用分为弹性交互正作用和弹性交互负作用，两种作用都使螺栓载荷降低，负作用的影响程度大于正作用。

对于稳态热一固祸合的研究己经有较多文章，由于瞬态问题的计算所需的迭代增多，以及祸合的复杂性，相关的研究文献较少。2006年，Ten自iaoLin和RunfangLi等人对核反应堆所用的螺栓法兰连接接头进行了三维瞬态密封分析，并利用实验进行了验证，两种方法具有较高的吻合度。该模型中考虑了瞬态和多重祸合场，并对1/4模型和全模型进行了分析，分析过程包括预应力，加压，升温及降温。所得结果具有很大的参考意义。