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椭圆封头(tou)

椭圆封头制造

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  椭(tuo)圆形封头(tou)的周(zhou)向(xiang)(xiang)(环(huan)向(xiang)(xiang))应力(li)和(he)经向(xiang)(xiang)(轴向(xiang)(xiang))应力(li)在(zai)壳体上各(ge)点都是变化(hua)的,在(zai)顶点的环(huan)向(xiang)(xiang)应力(li)和(he)轴向(xiang)(xiang)应力(li)相等。

  椭(tuo)圆封头(tou)(tou)承受均匀内(nei)压(ya)(ya)时,轴(zhou)向(xiang)(xiang)应(ying)力恒为拉(la)伸应(ying)力(正(zheng)值(zhi)),且由(you)顶点(dian)处较大(da)值(zhi)向(xiang)(xiang)赤道逐渐递减至较小值(zhi);环向(xiang)(xiang)应(ying)力在时,封头(tou)(tou)过(guo)(guo)渡(du)区(qu)(qu)将开(kai)始出现压(ya)(ya)应(ying)力,若(ruo)长(zhang)(zhang)短轴(zhou)比值(zhi)继续增(zeng)大(da),封头(tou)(tou)过(guo)(guo)渡(du)区(qu)(qu)边缘的压(ya)(ya)应(ying)力值(zhi)将迅速增(zeng)大(da),即(ji)封头(tou)(tou)越(yue)浅,封头(tou)(tou)边缘的压(ya)(ya)应(ying)力值(zhi)越(yue)高,所以将封头(tou)(tou)长(zhang)(zhang)短轴(zhou)比值(zhi)限制(zhi)在2.6以内(nei)较为合(he)理(li)。封头(tou)(tou)厚(hou)度(du)(du)除应(ying)满足强(qiang)度(du)(du)要求(qiu)外(wai),对(dui)大(da)直径薄壁(bi)的椭(tuo)圆形封头(tou)(tou),还(hai)要提放由(you)于封头(tou)(tou)过(guo)(guo)渡(du)区(qu)(qu)的压(ya)(ya)应(ying)力,产生内(nei)压(ya)(ya)下的弹性失稳,为此(ci)封头(tou)(tou)厚(hou)度(du)(du)还(hai)应(ying)满足刚度(du)(du)要求(qiu)。

  椭圆封头(tou)直边段的作(zuo)用是避免封头(tou)和筒体的连接焊缝(feng)(feng)处出现经向曲率半(ban)径突变,以改善焊缝(feng)(feng)的受力状(zhuang)况(kuang)。由(you)于(yu)封头(tou)的椭球部分(fen)经线曲率变化平(ping)滑(hua)连续(xu),故应(ying)力分(fen)布比(bi)较(jiao)均匀,且椭圆形封头(tou)深度较(jiao)半(ban)球形封头(tou)小得多(duo),易(yi)于(yu)冲压成型,是目前中(zhong)、低(di)压容器中(zhong)应(ying)用较(jiao)多(duo)的封头(tou)之一。

  (1)受内(nei)压(ya)(凹面(mian)受压(ya))的椭圆封(feng)头

  在一(yi)定条件下,椭圆(yuan)(yuan)形封头(tou)中的较大(da)应力和圆(yuan)(yuan)筒周向薄(bo)膜应力的比(bi)值,与(yu)(yu)椭圆(yuan)(yuan)封头(tou)长轴与(yu)(yu)短轴之比(bi)的关系有关,工(gong)程设计采(cai)用(yong)简化(hua)式(shi)近似(si)代(dai)替(ti)该曲线(xian)

  椭(tuo)圆(yuan)封头(tou)的(de)应力(li)增强系数    其厚(hou)度计算(suan)式可以用半(ban)径(jing)为(wei)Di的(de)半(ban)球形封头(tou)厚(hou)度乘(cheng)以K而(er)得,即:

  当(dang)Di/2hi=2时,为标(biao)准(zhun)椭圆(yuan)形封头,此(ci)时K=1,厚度(du)计(ji)算式为:

  椭圆封头(tou)的较大(da)允许工作压力按下(xia)式确定(ding):

  根据应(ying)力(li)(li)分析,承受(shou)内(nei)压(ya)的标准椭(tuo)(tuo)(tuo)圆(yuan)(yuan)封(feng)头(tou)在(zai)过渡(du)转角区存在(zai)着较(jiao)高的周(zhou)向(xiang)压(ya)应(ying)力(li)(li),这(zhei)样内(nei)压(ya)椭(tuo)(tuo)(tuo)圆(yuan)(yuan)形(xing)封(feng)头(tou)虽然满足强度要求,但仍有可能发生周(zhou)向(xiang)皱褶(zhe)而导致局部屈曲失效GB150规定标准椭(tuo)(tuo)(tuo)圆(yuan)(yuan)形(xing)封(feng)头(tou)的有效厚度应(ying)不小于封(feng)头(tou)内(nei)直径的0.15%,非标准椭(tuo)(tuo)(tuo)圆(yuan)(yuan)形(xing)封(feng)头(tou)的有效厚度应(ying)不小于0.30%。

  (2)受外压(凸面受压)椭圆形封头

  其外(wai)(wai)压稳定性(xing)计算公式(shi)和(he)图(tu)算法步骤同受(shou)外(wai)(wai)压的(de)半球(qiu)形封头,但公式(shi)及(ji)算图(tu)中(zhong)的(de)球(qiu)面外(wai)(wai)半径Ro由(you)椭圆形封头的(de)当量(liang)球(qiu)壳(qiao)外(wai)(wai)半径Ro=K1Do代替,K1值是椭圆长短轴比值Do/(2ho)(ho=hi+δn)决定的(de)系(xi)数。


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