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封頭廠家標準橢圓封頭厚度計算及穩定性
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標準橢圓封頭厚度計算及穩定性
封頭人孔/利群
橢圓形封頭的形狀系數K：是指封頭上的**應力與對接圓筒的環向薄膜應力的比值。這樣封頭的計算厚度即為對接圓筒厚度的K倍，又圓筒厚度為等徑球殼厚度的2倍，故橢圓形封頭厚度：
δ=Kδ圓筒≈Kδ球殼＝2K•Pc•Di/（4[σ]t`•φ-Pc）=K•Pc•Di/（2[σ]t`•φ-0.5Pc）
其中K隨a/b的變化而變化，可用近似函數表達式來表述：
K＝[2+（a•a）/（b•b）]/6＝[2+（Di•Di）/（2hi•2hi）]/6
壓力作用下的穩定性
1.內壓作用下的穩定
對于a/b>1.414的橢圓形封頭在內壓作用下都會在封頭底邊產生周向壓縮應力，為此存在失穩可能，為方便工程應用，GB15規定了封頭最小**厚度來保證橢圓形封頭在內壓作用下的穩定性：對a/b≤2（K≤1）的封頭 ，最小**厚度應不小于0.15％Di；對a/b>2且≤2.6（K>1）的封頭，則不小于0.3％Di.
2.外壓作用下的穩定
橢圓形封頭在外壓作用的變形特征與內壓相反，使封頭長軸伸長，短軸變短，稱為“趨扁”。長軸伸長使過渡區的圓周直徑增大，周長伸長 ，在周向產生拉伸應力，為此不存在周向失穩的問題。因此橢圓形封頭在外壓作用下不必校核其過渡區的穩定。但對于封頭中心的“球面”部分，會產生周向和徑向的壓縮應力，為此存在失穩問題。為此橢圓形封頭外壓失穩是針對其球面部分進行的，按等厚當量球殼進行計算。封頭的當量外半徑Ro＝K1•Do,其K1為當量半徑系數，依a/b按GB150查取。 |
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