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        橢圓封頭

        橢圓封頭制造

        橢圓封頭制造

          橢圓形封頭的周向(環向)應力和經向(軸向)應力在殼體上各點都是變化的,在頂點的環向應力和軸向應力相等。

          橢圓封頭承受均勻內壓時,軸向應力恒為拉伸應力(正值),且由頂點處較大值向赤道逐漸遞減至較小值;環向應力在時,封頭過渡區將開始出現壓應力,若長短軸比值繼續增大,封頭過渡區邊緣的壓應力值將迅速增大,即封頭越淺,封頭邊緣的壓應力值越高,所以將封頭長短軸比值限制在2.6以內較為合理。封頭厚度除應滿足強度要求外,對大直徑薄壁的橢圓形封頭,還要提放由于封頭過渡區的壓應力,產生內壓下的彈性失穩,為此封頭厚度還應滿足剛度要求。

          橢圓封頭直邊段的作用是避免封頭和筒體的連接焊縫處出現經向曲率半徑突變,以改善焊縫的受力狀況。由于封頭的橢球部分經線曲率變化平滑連續,故應力分布比較均勻,且橢圓形封頭深度較半球形封頭小得多,易于沖壓成型,是目前中、低壓容器中應用較多的封頭之一。

          (1)受內壓(凹面受壓)的橢圓封頭

          在一定條件下,橢圓形封頭中的較大應力和圓筒周向薄膜應力的比值,與橢圓封頭長軸與短軸之比的關系有關,工程設計采用簡化式近似代替該曲線

          橢圓封頭的應力增強系數    其厚度計算式可以用半徑為Di的半球形封頭厚度乘以K而得,即:

          當Di/2hi=2時,為標準橢圓形封頭,此時K=1,厚度計算式為:

          橢圓封頭的較大允許工作壓力按下式確定:

          根據應力分析,承受內壓的標準橢圓封頭在過渡轉角區存在著較高的周向壓應力,這樣內壓橢圓形封頭雖然滿足強度要求,但仍有可能發生周向皺褶而導致局部屈曲失效GB150規定標準橢圓形封頭的有效厚度應不小于封頭內直徑的0.15%,非標準橢圓形封頭的有效厚度應不小于0.30%。

          (2)受外壓(凸面受壓)橢圓形封頭

          其外壓穩定性計算公式和圖算法步驟同受外壓的半球形封頭,但公式及算圖中的球面外半徑Ro由橢圓形封頭的當量球殼外半徑Ro=K1Do代替,K1值是橢圓長短軸比值Do/(2ho)(ho=hi+δn)決定的系數。


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