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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：三维网技术论坛' o+ X3 r4 ?# @$ f Q0 g; v$ h; f8 @6 ~. M" y4 g
k=[2+(0.5Di/hi)^2]/6 (见GB150-1998 P49)
3 q. \" e# k, m' ]: h+ W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：三维网技术论坛; _: V; V# g" R" P: R" @6 k* P3 l* }/ p( u
Di=4hi
: ~: r! z/ M% [. [, S' W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。三维网技术论坛9 `) |1 W5 W* m2 }# \" E8 j4 b" i+ d/ w; Q& [- n9 |5 W3 W! z
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。
4 Y7 S5 V# A& R, A, ]. u/ k9 c, [5 d% U7 M; I5 }
问题是：实际生产的封头绝对不是理想化的标准椭圆形封头，也就是说应力在封头上面不可能分布均匀了，设计时如何考虑应力不均衡？ |
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发表于 2012-4-7 07:08:15