碟形封头在承受压力时会出现什么变化呢?
对于碟形封头,我们在生活中又称之为带折边球形封头。它主要是由一个球面、一个某一高度的圆筒直边和连接以上两个部分的曲率半径大大小于球面半径的过渡部分组成的。碟形封头是一个连续曲面,在这三部分连接处,经线曲率半径有突变,由于曲率变化, 因而存在着弯曲应力。
碟形封头由球面部分、直边段以及过渡区三部分组成。过渡区连接球面部分和直边段,所以在过渡区的两端经线曲率半径有突变,将产生边缘应力。碟形封头边缘应力的大小和过渡区半径与球面半径的比值有关,比值越小,曲率边境突变的越厉害,边缘应力越大,当比值到了极限即过渡区半径为0时,碟形封头就演变成球冠封头与直筒体,此时边缘应力到了最大值。所以碟形封头的过渡区就是为了降低边缘应力,而直边部分目的是为了避免边缘应力作用在封头和筒体连接的焊缝上。
锥形封头什么时间带折边,角度限制等参照GB150相关章节的说法。这里说说受内压无折边锥形封头。锥体的主体部分在内压作用下,最大薄膜应力发生在大端。锥体和圆筒部分连接处,由于几何不连续性,曲率半径突变,因此该处会产生较大的横向推力,引起较大边缘应力,容易发生弯曲,故需加强。对小端,任何情况下加强段的厚度不得小于相连接的锥壳厚度,锥壳加强段长度应不小于 ,圆筒加强段长度应不小于。
球冠形封头在球面与圆筒连接处其曲率半径发生突变,同时因两壳体无公切线而存在横向推力,所以产生相当大的不连续应力,因此这种封头一般只能用于压力不高的场合,且封头与筒体连接的角焊缝必须采用全焊透结构。在对球冠形封头进行设计时,应注意与封头连接的圆筒厚度应不小于封头厚度,否则应在封头与圆筒间设置加强段过渡连接。圆筒加强段的厚度应与封头等厚,长度应不小于 ,目的是消减边缘应力。
对大端,轴向弯曲应力为主要控制因素,且属二次应力,所以应力强度控制在 内;对小端,由于小端与圆筒连接处的应力状况主要为平均周向拉应力和平均径向压应力,属局部薄膜应力,所以应力强度可以控制在内,但由于此处局部薄膜应力有可能超越边缘效应的分布范围,为安全起见,取应力强度控制在以内。对大端,任何情况下加强段的厚度不得小于相连接的锥壳厚度,加强段长度应不小于,圆筒加强段长度应不小于。