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LQ封头人孔利群: 标准椭圆封头厚度计算及稳定性(113P)

关注次数:         发布时间:2016-07-30

标准椭圆封头厚度计算及稳定性

封头人孔/利群

椭圆形封头的形状系数K:是指封头上的大应力与对接圆筒的环向薄膜应力的比值。这样封头的计算厚度即为对接圆筒厚度的K倍,又圆筒厚度为等径球壳厚度的2倍,故椭圆形封头厚度:

    δ=Kδ圆筒≈Kδ球壳=2KPcDi/4[σ]t`•φ-Pc=KPcDi/2[σ]t`•φ-0.5Pc

其中Ka/b的变化而变化,可用近似函数表达式来表述:

    K[2+aa/bb]/6[2+DiDi/2hi2hi]/6

压力作用下的稳定性

1.内压作用下的稳定

对于a/b>1.414的椭圆形封头在内压作用下都会在封头底边产生周向压缩应力,为此存在失稳可能,为方便工程应用,GB15规定了封头小有效厚度来保证椭圆形封头在内压作用下的稳定性:对a/b2K1)的封头 ,小有效厚度应不小于0.15Di;对a/b>2且≤2.6K>1)的封头,则不小于0.3Di.

2.外压作用下的稳定

椭圆形封头在外压作用的变形特征与内压相反,使封头长轴伸长,短轴变短,称为“趋扁”。长轴伸长使过渡区的圆周直径增大,周长伸长 ,在周向产生拉伸应力,为此不存在周向失稳的问题。因此椭圆形封头在外压作用下不必校核其过渡区的稳定。但对于封头中心的“球面”部分,会产生周向和径向的压缩应力,为此存在失稳问题。为此椭圆形封头外压失稳是针对其球面部分进行的,按等厚当量球壳进行计算。封头的当量外半径RoK1Do,K1为当量半径系数,依a/bGB150查取。

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