某直径17m的立式超大真空容器主要用于大型航天器的空间环境模拟试验，属于特种压力容器设备。大门法兰是超大真空容器的关键部件，可实现封头与筒体的对接配合及真空密封。目前，还没有专门针对真空容器的设计标准，其设计通常参照压力容器设计标准进行。压力容器所采用的设计标准有两大类：一种是按规范进行设计，称为“常规设计”；另一种是按应力分析设计，称为“分析设计”。而无论哪种设计标准，都未对真空容器的大门法兰结构做出具体规范。通常，真空容器大门法兰的传统形式为高颈厚法兰，需要锻造加工，不但重量较大且整体刚度也较差。随着真空容器筒体直径的增大，大门法兰的加工制造越来越困难，消耗的材料也随之增多；另一方面，大门法兰与封头壳体连接处由于结构不连续，在外压作用下刚度较差，而大门法兰的刚度特性将直接影响到真空密封效果和结构稳定性。因此，急需针对超大真空容器设计一种高刚度、轻量化的大门法兰结构。

 

　　另外，对于超大真空容器，由于整体尺寸较大，大门法兰与封头焊接时的焊接应力及变形控制十分重要。焊接过程中的点状热源加热，会在被焊工件中形成不均匀温度场，使焊缝及其邻近母材金属非均匀膨胀和收缩，从而产生焊接残余应力。残余应力会引起工件的焊接残余变形，这种变形是不可逆的。对于大门法兰，焊接残余变形将直接影响到其焊后的加工及密封性。