橢圓封頭不為人知的常識(shí)
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(xiàn)經(jīng)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(jīng)線曲率變化平滑連續(xù),故應(yīng)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(yīng)用較多的封頭之一。
橢圓型封頭
(1)受內(nèi)壓(凹面受壓)的橢圓封頭
在一定條件下,橢圓形封頭中的應(yīng)力和圓筒周向薄膜應(yīng)力的比值,與橢圓封頭長(zhǎng)軸與短軸之比的關(guān)系有關(guān),工程設(shè)計(jì)采用簡(jiǎn)化式近似代替該曲線
橢圓封頭的應(yīng)力增強(qiáng)系數(shù) 其厚度計(jì)算式可以用半徑為Di的半球形封頭厚度乘以K而得,即:
當(dāng)Di/2hi=2時(shí),為標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭,此時(shí)K=1,厚度計(jì)算式為:
橢圓封頭的允許工作壓力按下式確定:
根據(jù)應(yīng)力分析,承受內(nèi)壓的標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭在過(guò)渡轉(zhuǎn)角區(qū)存在著較高的周向壓應(yīng)力,這樣內(nèi)壓橢圓形封頭雖然滿足強(qiáng)度要求,但仍有可能發(fā)生周向皺褶而導(dǎo)致局部屈曲失效GB150規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的有效厚度應(yīng)不小于封頭內(nèi)直徑的0.15%,非標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的有效厚度應(yīng)不小于0.30%。
(2)受外壓(凸面受壓)橢圓形封頭
其外壓穩(wěn)定性計(jì)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(dāng)量球殼外半徑Ro=K1Do代替,K1值是橢圓長(zhǎng)短軸比值Do/(2ho)(ho=hi+δn)決定的系數(shù)。
橢圓封頭的有些知識(shí)在書面上是找不到,這就需要平時(shí)的經(jīng)驗(yàn),因此有關(guān)橢圓封頭的很多知識(shí)就需要在平時(shí)的實(shí)踐中多加的總結(jié)。
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