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椭圆封头的内外压

2013-05-30 14:34:39

椭圆形封头各点曲率半径不一样,但变化是连续的,受内压时,薄膜应力分布没有突变。

  接下来分受内压和受外压两种情形来了解椭圆形封头。
  ㈠ 受内压的椭圆形封头 
  受内压的椭圆形封头的计算厚度按下式确定:
    (4-30)
式中 K-椭圆形封头形状系数,由式(4-31)计算。其它符号意义见图4-23(a)所示
         (4-31)
长短轴之比值为2的椭圆形封头称为标准椭圆形封头,此时K=1。它的壁厚计算公式:
         (4-32)
当封头是由整块钢板冲压时,f值取为1。比较式(4-32)与筒体设计壁厚计算公式(4-12),如果忽略分母上的微小差异,两个公式一样,因此,大多数椭圆形封头壁厚取为与筒体相同,或是比筒体稍厚。另外,在设计椭圆形封头时,还应封头的   壁厚de满足:对标准椭圆形封头不小于封头内直径的0.15%。 
椭圆形封头的大允许工作压力按下式计算:
          (4-33)
㈡ 受外压(凸面受压)的椭圆形封头 
  受外压的椭圆形封头的厚度设计,计算步骤如下: 
  a. 假设dn,计算de=dn一C,算出R0/de。其中R0为椭圆形封头的当量球壳外半径,R0=K1D0。K1一由椭圆形长短轴比值决定的系数,标准椭圆形封头K1=0.9。
  b. 计算系数 
  c. 根据所用材料,从A-B的关系图中选出适用的一张,在该图下方找到A值所在点。
    若A值落在该设计温度下材料温度曲线的右方,则由此点向上引垂线与设计温度下的材料线相交(遇中间温度值用内插法),再通过此交点向右引水平线,即可由右边读出B值,并按下式计算许用外压力[p]:
                (4-34)
若A值处于该设计温度下材料曲线的左方,则用式(4-35)计算许用外压力[p]: 
              (4-35)
d.比较许用外压[p]与设计外压p。 
若p≤[p],假设的壁厚dn可用,若小得过多,可将dn适当减小,重复上述计算; 

若p>[p],需增大初设的dn ,重复上述计算,直至使[p]>p且接近p为止 

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