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幾種常見(jiàn)的承受內(nèi)壓封頭的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
發(fā)布時(shí)間:2011-10-17  瀏覽:

   幾種常見(jiàn)的承受內(nèi)壓封頭有橢圓形,碟形,球冠形,錐形封頭,下面就針對(duì)這四種形狀的封頭的結(jié)構(gòu)與相關(guān)情況做如下介紹:

  1.橢圓形封頭的周向(環(huán)向)應(yīng)力和經(jīng)向(軸向)應(yīng)力在殼體上各點(diǎn)都是變化的,在頂點(diǎn)的環(huán)向應(yīng)力和軸向應(yīng)力相等 ,而在赤道上的應(yīng)力 。橢圓封頭承受均勻內(nèi)壓時(shí),軸向應(yīng)力恒為拉伸應(yīng)力(正值),且由頂點(diǎn)處最大值向赤道逐漸遞減至最小值;環(huán)向應(yīng)力在 時(shí),封頭過(guò)渡區(qū)將開(kāi)始出現(xiàn)壓應(yīng)力,若長(zhǎng)短軸比值繼續(xù)增大,封頭過(guò)渡區(qū)邊緣的壓應(yīng)力值將迅速增大,即封頭越淺,封頭邊緣的壓應(yīng)力值越高,所以將封頭長(zhǎng)短軸比值限制在2.6以?xún)?nèi)較為合理。封頭厚度除應(yīng)滿(mǎn)足強(qiáng)度要求外,對(duì)大直徑薄壁的橢圓形封頭,還要提放由于封頭過(guò)渡區(qū)的壓應(yīng)力,產(chǎn)生內(nèi)壓下的彈性失穩(wěn),為此封頭厚度還應(yīng)滿(mǎn)足剛度要求。
 
  2.碟形封頭由球面部分、直邊段以及過(guò)渡區(qū)三部分組成。過(guò)渡區(qū)連接球面部分和直邊段,所以在過(guò)渡區(qū)的兩端經(jīng)線曲率半徑有突變,將產(chǎn)生邊緣應(yīng)力。碟形封頭邊緣應(yīng)力的大小和過(guò)渡區(qū)半徑與球面半徑的比值有關(guān),比值越小,曲率邊境突變的越厲害,邊緣應(yīng)力越大,當(dāng)比值到了極限即過(guò)渡區(qū)半徑為0時(shí),碟形封頭就演變成球冠封頭與直筒體,此時(shí)邊緣應(yīng)力到了最大值。所以碟形封頭的過(guò)渡區(qū)就是為了降低邊緣應(yīng)力,而直邊部分目的是為了避免邊緣應(yīng)力作用在封頭和筒體連接的焊縫上。
 
  3.球冠形封頭在球面與圓筒連接處其曲率半徑發(fā)生突變,同時(shí)因兩殼體無(wú)公切線而存在橫向推力,所以產(chǎn)生相當(dāng)大的不連續(xù)應(yīng)力,因此這種封頭一般只能用于壓力不高的場(chǎng)合,且封頭與筒體連接的角焊縫必須采用全焊透結(jié)構(gòu)。在對(duì)球冠形封頭進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)注意與封頭連接的圓筒厚度應(yīng)不小于封頭厚度,否則應(yīng)在封頭與圓筒間設(shè)置加強(qiáng)段過(guò)渡連接。圓筒加強(qiáng)段的厚度應(yīng)與封頭等厚,長(zhǎng)度應(yīng)不小于 ,目的是消減邊緣應(yīng)力。
 
  4.錐形封頭什么時(shí)間帶折邊,角度限制等參照GB150相關(guān)章節(jié)的說(shuō)法。這里說(shuō)說(shuō)受內(nèi)壓無(wú)折邊錐形封頭。
  錐體的主體部分在內(nèi)壓作用下,最大薄膜應(yīng)力發(fā)生在大端。錐體和圓筒部分連接處,由于幾何不連續(xù)性,曲率半徑突變,因此該處會(huì)產(chǎn)生較大的橫向推力,引起較大邊緣應(yīng)力,容易發(fā)生彎曲,故需加強(qiáng)。
關(guān)鍵詞:不銹鋼封頭
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