法兰连接作为一种最常见的连接形式被广泛应用于过程和能源装置中。研究高温下法兰连接的蠕变特性，对在役法兰接头及早采取有效的预防措施，避免恶性事故的发生，保证装置高效、安全的运行具有重要的工程意义。本文进行了垫片蠕变性能试验，建立了蠕变本构，并自行研制了高温整体法兰蠕变性能试验装置，进行了整体法兰接头蠕变性能试验，开发出一套基于MATLAB的图像处理软件，对试验结果进行了分析，并通过有限元模拟验证了试验结果的准确性，可为连接系统的寿命预测及安全性评定提供基础。　　本文的主要研究工作和结果如下:　　(1)对石墨缠绕垫片进行了压缩回弹和蠕变性能试验，提出了垫片的蠕变本构。　　(2)研制了高温整体法兰接头蠕变性能试验装置，考虑到高温下长时测量局部变形的困难，提出了采用石英光纤作为获得蠕变变形的测量标记，应用计算机图像处理技术来获得法兰连接结构蠕变变形数据，从而提出一种高温长时测量法兰接头元件蠕变变形的新方法。　　(3)针对国内外研究法兰连接结构大多采用数值模拟或解析方法，且孤立地考虑法兰、螺栓及垫片蠕变行为的现状，在自制的高温整体法兰蠕变试验装置上进行了整体法兰接头蠕变性能试验研究，得到了法兰、螺栓及垫片在试验温度下的蠕变变形量。　　(4)基于Windows平台，利用MATLAB软件开发了一套图像处理软件。主要实现了图像的批量读取、批量处理、变形计算及分析功能，使图像读取和数据处理过程有效的分开进行。在批量处理数据的过程中，平均计算误差是5E-8，计算120幅图片的计算时间是2小时。比用其他开发软件编写的同类型程序在计算误差上提高了1个数量级，计算机机时上快了至少1倍。　　(5)对高温法兰接头进行了有限元模拟计算，模拟出了各自元件的蠕变应变，并和试验结果进行了对比，计算了最大误差和最小误差，误差显示模拟结果和试验结果具有较好的一致性，这进一步论证了试验的准确性，为接下来高温变形协调方程的建立、寿命预测以及安全性评定奠定了基础。