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碟形封頭在承受壓力時(shí)會(huì)出現(xiàn)什么變化呢?_滄州昌輝管件有限公司
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碟形封頭在承受壓力時(shí)會(huì)出現(xiàn)什么變化呢?

2012年08月26日

  對(duì)于碟形封頭,我們?cè)谏钪杏址Q(chēng)之為帶折邊球形封頭。它主要是由一個(gè)球面、一個(gè)某一高度的圓筒直邊和連接以上兩個(gè)部分的曲率半徑大大小于球面半徑的過(guò)渡部分組成的。碟形封頭是一個(gè)連續(xù)曲面,在這三部分連接處,經(jīng)線(xiàn)曲率半徑有突變,由于曲率變化, 因而存在著彎曲應(yīng)力。

  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(xiàn)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)力到了最大值。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。

  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,最大薄膜應(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)。對(duì)小端,任何情況下加強(qiáng)段的厚度不得小于相連接的錐殼厚度,錐殼加強(qiáng)段長(zhǎng)度應(yīng)不小于 ,圓筒加強(qiáng)段長(zhǎng)度應(yīng)不小于。

  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(xiàn)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。

  對(duì)大端,軸向彎曲應(yīng)力為主要控制因素,且屬二次應(yīng)力,所以應(yīng)力強(qiáng)度控制在 內(nèi);對(duì)小端,由于小端與圓筒連接處的應(yīng)力狀況主要為平均周向拉應(yīng)力和平均徑向壓應(yīng)力,屬局部薄膜應(yīng)力,所以應(yīng)力強(qiáng)度可以控制在內(nèi),但由于此處局部薄膜應(yīng)力有可能超越邊緣效應(yīng)的分布范圍,為安全起見(jiàn),取應(yīng)力強(qiáng)度控制在以?xún)?nèi)。對(duì)大端,任何情況下加強(qiáng)段的厚度不得小于相連接的錐殼厚度,加強(qiáng)段長(zhǎng)度應(yīng)不小于,圓筒加強(qiáng)段長(zhǎng)度應(yīng)不小于。

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