幾種常用承受內(nèi)壓封頭的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1.橢圓封頭是由半個(gè)橢球面和短圓筒直邊組成,橢圓形封頭的周向(環(huán)向)應(yīng)力和經(jīng)向(軸向)應(yīng)力在殼體上各點(diǎn)都是變化的,在頂點(diǎn)的環(huán)向應(yīng)力和軸向應(yīng)力相等,而在赤道上的應(yīng)力。橢圓封頭承受均勻內(nèi)壓時(shí),軸向應(yīng)力恒為拉伸應(yīng)力(正值),且由頂點(diǎn)處*大值向赤道逐漸遞減至*小值;環(huán)向應(yīng)力在時(shí),封頭過(guò)渡區(qū)將開(kāi)始出現(xiàn)壓應(yīng)力,若長(zhǎng)短軸比值繼續(xù)增大,封頭過(guò)渡區(qū)邊緣的壓應(yīng)力值將迅速增大,即封頭越淺,封頭邊緣的壓應(yīng)力值越高,所以將封頭長(zhǎng)短軸比值限制在2.6以內(nèi)較為合理。封頭厚度除應(yīng)滿足強(qiáng)度要求外,對(duì)大直徑薄壁的橢圓形封頭,還要提放由于封頭過(guò)渡區(qū)的壓應(yīng)力,產(chǎn)生內(nèi)壓下的彈性失穩(wěn),為此封頭厚度還應(yīng)滿足剛度要求。由于封頭的橢球部分經(jīng)線曲率變化平滑連續(xù),故應(yīng)力分布變化比較連續(xù),且橢圓型封頭深度較半球型封頭小的多,易于沖壓成型,是目前應(yīng)用較多的封頭。
2.碟形封頭又稱蝶形封頭,帶折邊球形封頭。碟形封頭由球面部分、直邊段以及過(guò)渡區(qū)三部分組成。過(guò)渡區(qū)連接球面部分和直邊段,所以在過(guò)渡區(qū)的兩端經(jīng)線曲率半徑有突變,將產(chǎn)生邊緣應(yīng)力。碟形封頭邊緣應(yīng)力的大小和過(guò)渡區(qū)半徑與球面半徑的比值有關(guān),比值越小,曲率邊境突變的越厲害,邊緣應(yīng)力越大,當(dāng)比值到了極限即過(guò)渡區(qū)半徑為0時(shí),碟形封頭就演變成球冠封頭與直筒體,此時(shí)邊緣應(yīng)力到了*大值。所以碟形封頭的過(guò)渡區(qū)就是為了降低邊緣應(yīng)力,而直邊部分目的是為了避免邊緣應(yīng)力作用在封頭和筒體連接的焊縫上。蝶形封頭的還有優(yōu)點(diǎn)是制造容易,可以模壓成型,有時(shí)也可以人工鍛打成型。一般在制造條件許可的情況下,用橢圓型封頭代替蝶形封頭。
3.球冠形封頭也叫無(wú)直邊封頭:其形狀是半圓的一個(gè)球體,所以稱為球冠形封頭。球冠形封頭在球面與圓筒連接處其曲率半徑發(fā)生突變,同時(shí)因兩殼體無(wú)公切線而存在橫向推力,所以產(chǎn)生相當(dāng)大的不連續(xù)應(yīng)力,因此這種封頭一般只能用于壓力不高的場(chǎng)合,且封頭與筒體連接的角焊縫必須采用全焊透結(jié)構(gòu)。在對(duì)球冠形封頭進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)注意與封頭連接的圓筒厚度應(yīng)不小于封頭厚度,否則應(yīng)在封頭與圓筒間設(shè)置加強(qiáng)段過(guò)渡連接。圓筒加強(qiáng)段的厚度應(yīng)與封頭等厚,長(zhǎng)度應(yīng)不小于,目的是消減邊緣應(yīng)力。鉑宇公司認(rèn)為做為中間封頭,球冠形封頭設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,受力情況較好。
4.錐形封頭什么時(shí)間帶折邊,角度限制等參照GB150相關(guān)章節(jié)的說(shuō)法。這里說(shuō)說(shuō)受內(nèi)壓無(wú)折邊錐形封頭。
錐體的主體部分在內(nèi)壓作用下,*大薄膜應(yīng)力發(fā)生在大端。錐體和圓筒部分連接處,由于幾何不連續(xù)性,曲率半徑突變,因此該處會(huì)產(chǎn)生較大的橫向推力,引起較大邊緣應(yīng)力,容易發(fā)生彎曲,故需加強(qiáng)。
以上就是幾種常見(jiàn)封頭承受內(nèi)壓封頭的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。我們的企業(yè)網(wǎng)站是: 歡迎大家點(diǎn)擊閱讀更多關(guān)于封頭方面的文章。