對焊法蘭設(shè)計是一個逆運算過程,其聯(lián)接按設(shè)計需通過試算的方法進(jìn)行,影響最終結(jié)果的設(shè)計參數(shù)眾多,其作用又是相互交錯的。
在大量的工程設(shè)計中,設(shè)計人員往往對對焊法蘭設(shè)計結(jié)果既不感滿意又覺得難以調(diào)整其影響參數(shù)達(dá)到滿意結(jié)果。為此,對焊法蘭的優(yōu)化設(shè)計早已被法蘭研究及設(shè)計人員所重視。隨著計算機(jī)技術(shù)的廣泛深入應(yīng)用,這種優(yōu)化設(shè)計變得容易、方便、現(xiàn)實了。
合理的法蘭設(shè)計旨在選擇一個合適的墊片、配置一組適宜的螺栓,確定一適宜的法蘭材料及其結(jié)構(gòu)尺寸,并使它們滿足強(qiáng)度要求,從而獲得一結(jié)構(gòu)緊湊、受力合理、密封可靠的“聯(lián)接”。

大量的設(shè)計實例表明:滿足同一設(shè)計條件的合理的法蘭聯(lián)接設(shè)計與通常設(shè)計結(jié)果相比較,存在著較大的差異,就法蘭所消耗的材料與制造費用而言,前者可僅為后者的幾分之一,同時對焊法蘭合理設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益,是一項具有現(xiàn)實意義的工作。
多年來,從事對焊法蘭研究設(shè)計工作的人們,不斷地探索法蘭聯(lián)接的合理設(shè)計方法,但就整個法蘭聯(lián)接的合理設(shè)計一優(yōu)化設(shè)計來說,工作難度較大,至今這方面較為全面成熟的報道尚極少。
為此,人們首先轉(zhuǎn)向從工程需要出發(fā).簡化整個法蘭聯(lián)接優(yōu)化設(shè)計,提出能滿足工程設(shè)計要求的準(zhǔn)則法優(yōu)化設(shè)計法蘭。
既充分考慮對焊法蘭優(yōu)化設(shè)計必須涉及法蘭的整個聯(lián)接.根據(jù)對焊法蘭使用場合,合理選擇墊片、法蘭材料及螺栓配置,又充分考慮工程設(shè)計條件,將對焊法蘭優(yōu)化設(shè)計轉(zhuǎn)化成以積極調(diào)整對焊法蘭結(jié)構(gòu)尺寸,使整個法蘭在一定設(shè)計條件下,在滿足強(qiáng)度要求前提下,獲得緊湊、質(zhì)量輕的結(jié)構(gòu)。
從這一角度出發(fā),目前報道較全的對焊法蘭優(yōu)化設(shè)計中大致有兩類,一類是基于Waters法的滿應(yīng)力準(zhǔn)則法,另一類則是基于Hamada法蘭分析法的數(shù)學(xué)極值法。
對焊法蘭量輕巧、受力合理的法蘭優(yōu)化設(shè)計結(jié)果。為了進(jìn)行滿應(yīng)力優(yōu)化設(shè)計,必須充分認(rèn)識對焊法蘭結(jié)構(gòu)與法蘭應(yīng)力之間的關(guān)系。




