對焊法蘭設(shè)計(jì)是一個(gè)逆運(yùn)算過程，其聯(lián)接按設(shè)計(jì)需通過試算的方法進(jìn)行，影響最終結(jié)果的設(shè)計(jì)參數(shù)眾多，其作用又是相互交錯(cuò)的。在大量的工程設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員往往對對焊法蘭設(shè)計(jì)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(jì)早已被法蘭研究及設(shè)計(jì)人員所重 視。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛深入應(yīng)用，這種優(yōu)化設(shè)計(jì)變得容易、方便、現(xiàn)實(shí)了。

　　合理的法蘭設(shè)計(jì)旨在選擇一個(gè)合適的墊 片(包括材料、種類與尺寸)、配置一組適宜的 螺栓(包括材料、規(guī)格、數(shù)量及螺栓中心圓直 徑)，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(jì)實(shí)例表明：滿足同一設(shè)計(jì)條件的合理的法 蘭聯(lián)接設(shè)計(jì)與通常設(shè)計(jì)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(fèi) 用而言，前者可僅為后者的幾分之一，同時(shí)對 焊法蘭合理設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)具有明顯的經(jīng)濟(jì) 效益，是一項(xiàng)具有現(xiàn)實(shí)意義的工作。

　　多年來，從事法蘭研究設(shè)計(jì)工作的人們， 不斷地探索法蘭聯(lián)接的合理設(shè)計(jì)方法，但就 整個(gè)法蘭聯(lián)接的合理設(shè)計(jì)一優(yōu)化設(shè)計(jì)來 說，工作難度較大，至今這方面較為成熟 的報(bào)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(gè)法蘭聯(lián)接優(yōu)化設(shè)計(jì)，提出能 滿足工程設(shè)計(jì)要求的準(zhǔn)則法優(yōu)化設(shè)計(jì)法蘭。 既充分考慮對焊法蘭優(yōu)化設(shè)計(jì)必須涉及法蘭 的整個(gè)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(jì)條件，將對焊法蘭優(yōu)化設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化成以 積極調(diào)整對焊法蘭結(jié)構(gòu)尺寸(法蘭厚度、頸部大端厚度A、頸部高度《為主，使整個(gè)法蘭在一定設(shè)計(jì)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(bào)道較全的對焊法蘭優(yōu)化設(shè)計(jì)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。

　　量輕巧、受力合理的法蘭優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果。

　　為了進(jìn)行滿應(yīng)力優(yōu)化設(shè)計(jì)，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。繪制了對焊法蘭各項(xiàng)應(yīng)力隨法蘭錐頸大端 厚度…及錐頸高度A變化的情況;圖3則繪 制了對焊法蘭各項(xiàng)應(yīng)力隨法蘭環(huán)厚度~變 化的情況。