В этом бюллетене сообщается о разработке трехмерной конечно-элементной модели (3D FEM) для оценки влияния изгибающих нагрузок на механическую и герметичную целостность болтовых фланцевых соединений@ и сравнения численных результатов, полученных с помощью 3D FEM, с существующими экспериментальными данными. Болтовые фланцевые соединения могут подвергаться внешним нагрузкам от множества различных источников, включая тепловое расширение трубопроводов и их компонентов@, несоосность опор труб@ и несимметричное тепловое расширение компонентов соединения. В большинстве этих случаев в трубах возникают изгибающие моменты, которые передаются на фланцы. При расчете болтовых фланцевых соединений @ необходимо учитывать влияние этих моментов, поскольку оно может повлиять на их механические свойства и герметичность. Использование метода конечных элементов для анализа фланцев с болтовым соединением, подвергающихся несимметричным нагрузкам, является эффективным и экономичным. Это особенно справедливо для фланцев больших размеров, экспериментальные испытания которых очень дороги и трудны. При несимметричной нагрузке@ целесообразно использовать трехмерное моделирование компонентов соединения для изучения влияния внешних изгибающих моментов. Трехмерная модель обеспечивает реалистичное поведение конструкции по сравнению с двухмерной моделью, особенно если необходимо смоделировать отверстия фланцев и болты. Трехмерный подход необходим для получения реалистичного окружного и радиального распределения контактного напряжения прокладки, которое является ключевым параметром, контролирующим утечку. Распределение напряжений в прокладке, возникающее при вращении фланца, оказывает большое влияние на характеристики утечки в болтовом фланцевом соединении. Был разработан и испытан специальный датчик@, расположенный во фланце под прокладкой@ для измерения радиального изменения контактного напряжения, возникающего в болтовом фланцевом соединении. Экспериментальные результаты, полученные с помощью этого преобразователя, будут сравниваться с имеющимися численными распределениями контактных напряжений, полученными с помощью трехмерной модели конечных элементов.