蝶形封頭組成與應力特點
2014-12-02 08:28:07
碟形封頭殼體主要有三部分組成:球冠、過渡圓弧環(huán)和圓柱形殼直邊。由于球冠部分與圓弧環(huán)連接處是兩種不同的曲面連接,為不連續(xù)過渡,此點兩側的曲率半徑突變,因此在內壓作用下,該處產生很高的局部彎曲應力。此應力的大小與球冠半徑R.和圓弧環(huán)折邊半徑r的比值有關。Ri/r的比值越大,圓弧環(huán)的彎曲應力也就越大,以至于有可能因為圓弧環(huán)內表面的經向彎曲應力過大而產生環(huán)向裂紋,而在其外表面上因壓縮應力過大產生失穩(wěn)皺折;又由于球冠與圓弧環(huán)連接處的局部應力與圓弧環(huán)與圓柱殼直邊連接處的局部應力在圓弧環(huán)殼上重疊,使圓弧環(huán)殼體的應力分布處于特別復雜狀態(tài)。
為了盡可能地減少這些應力的影響,根據(jù)經驗通常在結構上作出規(guī)定:碟形封頭球冠部分的內半徑尺。不得大于封頭的內徑Di,即R.≤Di;過渡圓弧環(huán)半徑r不得小于封頭內徑的10%和封頭壁厚的3倍。同時,為了防止過渡圓弧環(huán)外表面因壓縮應力過大引起失穩(wěn),要求封頭的計算壁厚不小于封頭內徑0.15%~0.30%。