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MORE橢圓封頭的構(gòu)成與計算公式
2013-10-01 09:00:35
橢圓形封頭是半橢球和高度為h的短圓筒(通稱直邊)兩部分構(gòu)成,直邊的作用是為了封頭的制造質(zhì)量和避免筒體與封頭間的環(huán)向焊縫受邊緣應(yīng)力作用。
由本章節(jié)可知,雖然橢圓形封頭各點(diǎn)曲率半徑不一樣,但變化是連續(xù)的,受內(nèi)壓時,薄膜應(yīng)力分布沒有突變。
接下來分受內(nèi)壓和受外壓兩種情形來了解橢圓形封頭。
?、濉∈軆?nèi)壓的橢圓形封頭
受內(nèi)壓的橢圓形封頭的計算厚度按下式確定:
?。?-30)
式中 K-橢圓形封頭形狀系數(shù),由式(4-31)計算。其它符號意義見圖4-23(a)所示
(4-31)
長短軸之比值為2的橢圓形封頭稱為標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭,此時K=1。它的壁厚計算公式:
(4-32)
當(dāng)封頭是由整塊鋼板沖壓時,f值取為1。比較式(4-32)與筒體設(shè)計壁厚計算公式(4-12),如果忽略分母上的微小差異,兩個公式一樣,因此,大多數(shù)橢圓形封頭壁厚取為與筒體相同,或是比筒體稍厚。另外,在設(shè)計橢圓形封頭時,還應(yīng)封頭的 壁厚de滿足:對標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭不小于封頭內(nèi)直徑的0.15%。
橢圓形封頭的大允許工作壓力按下式計算:
(4-33)
㈡ 受外壓(凸面受壓)的橢圓形封頭
受外壓的橢圓形封頭的厚度設(shè)計,計算步驟如下:
a. 假設(shè)dn,計算de=dn一C,算出R0/de。其中R0為橢圓形封頭的當(dāng)量球殼外半徑,R0=K1D0。K1一由橢圓形長短軸比值決定的系數(shù),標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭K1=0.9。
b. 計算系數(shù)
c. 根據(jù)所用材料,從A-B的關(guān)系圖中選出適用的一張,在該圖下方找到A值所在點(diǎn)。
若A值落在該設(shè)計溫度下材料溫度曲線的右方,則由此點(diǎn)向上引垂線與設(shè)計溫度下的材料線相交(遇中間溫度值用內(nèi)插法),再通過此交點(diǎn)向右引水平線,即可由右邊讀出B值,并按下式計算許用外壓力[p]:
(4-34)
若A值處于該設(shè)計溫度下材料曲線的左方,則用式(4-35)計算許用外壓力[p]:
(4-35)
d.比較許用外壓[p]與設(shè)計外壓p。
若p≤[p],假設(shè)的壁厚dn可用,若小得過多,可將dn適當(dāng)減小,重復(fù)上述計算;
若p>[p],需增大初設(shè)的dn ,重復(fù)上述計算,直至使[p]>p且接近p為止