标准椭圆封头采用长短轴之比a/b=2的原因是什么？

rgsmdqy

标准椭圆封头采用长短轴之比a/b=2的原因是什么？

qilupzh

椭圆封头涉及到一个形状系数k，它表示封头上的最大应力对圆筒周向薄膜应力的比值，经过计算简化得出：
9 a, m  W- H/ I) U$ {1 W. S" nk=[2+(0.5Di/hi)^2]/6 (见GB150-1998 P49)
为方便对照比较，令形状系数k=1时封头为标准椭圆封头，此时可得知：
8 }5 H; {. H5 X" aDi=4hi
% e1 A5 N0 |) a2 ~( ?亦即，封头内直径等于4倍的封头曲面深度，转化成平面理论就是长短轴之比为2。
# `3 ~, k& f8 D2 w# w  l- ]% k根据回转薄壳的无力矩理论，当a/b=2时，周向应力的数值在顶点处和赤道处大小相等但符号相反，即顶点处为拉伸应力pa/t,赤道上为压应力-pa/t.而周向应力恒为拉伸应力，在顶点处达最大值为pa/t。由此分析可见在a/b=2时应力在整个椭圆封头上分布均匀，在同等设计压力下采用此标准封头可以有效的节约和利用材料。详见：过程设备设计（化学工业出版社）——第二章 压力容器应力分析。

rgsmdqy

院士威武，解释的十分清楚

iron808

院士是专家，无所不知。标准封头是理想化的，工程上使用的实物封头必然有制造误差，引起薄膜应力分布的不均，设计中该如何考虑呢？

twinal

二楼正解，一般化工设备设计教材书上都有介绍。

zhangjuhua

此时最大应力再顶点与轴向相同，顶点至封头，其中轴向应力一直为正，周向从正变负。
比值太大，最大应力增大。比值太小，深度太大不便于制造。

3d730060

a/b=2时应力在整个椭圆封头上分布均匀是要点。只要实物封头的制造误差，符合GB/T25198-2010规定，由于偏差引起薄膜应力分布的不均，就不用考虑。

crester

主要是受力和制造难以程度来选择

xqmy198

标准椭圆即a/b=2。

engcooler

iron808 发表于 2012-5-22 13:29 static/image/common/back.gif
院士是专家，无所不知。标准封头是理想化的，工程上使用的实物封头必然有制造误差，引起薄膜应力分布的不均 ...

5 D; y# G* x1 V! f& J1、设计计算时有安全系数；
2、制造时要控制形状偏差。