泰安北方封頭有限公司

   在催化劑制備罐設計的過程中，使用的橢圓封頭的開孔的接管結構會對其結構受力產(chǎn)生不會程度的影響，遇到較大的管道載荷，經(jīng)過管道載荷和內(nèi)壓共同的作用下，橢圓封頭開孔接管結構不連續(xù)引起的彎曲應力具有一次應力和二次應力的性質(zhì)。   

   在對其應力大小進行分析的過程中，我們目前可采用有限元分析方法，對橢圓封頭開孔接管結構局部的實際力學行為進行分析研究，以彈性應力分析和塑性失效準則、彈塑性失效準則為基礎，對局部應力強度進行了安全評定。根據(jù)三維橢圓封頭軸向開孔接管的結構特點和載荷特性，計算采用三維力學模型。網(wǎng)格劃分采用20節(jié)點六面體單元，并對接管與封頭過渡區(qū)域網(wǎng)格加密，共109196個節(jié)點，24865個單元。  

    利用這種分析方法能夠對其在外載荷和內(nèi)壓共同作用以及內(nèi)壓作用下進行了分別計算，從而計算出橢圓封頭開孔接管局部不連續(xù)處的應力分布狀態(tài)。在應力處沿封頭壁厚方向選取路徑進行線性化處理，并將兩種工況作用下的應力分類結果進行比較。  

   經(jīng)過對比可知，在管道外載荷和內(nèi)壓共同作用下，橢圓封頭開孔接管結構局部不連續(xù)引起的彎曲應力具有一次應力和二次應力的性質(zhì)，并且隨著管道外載荷的增大，一次應力成分占的比例越大。  

  經(jīng)過以上對橢圓封頭局部應力的分析我們可以看出來，該方法能夠有效的對結構受力狀態(tài)進行分析，避免了應力分類的盲目，以塑性失效準則、彈塑性失效準則為基礎的分析設計，是與工程力學緊密結合的產(chǎn)物，它不僅解決了壓力容器常規(guī)設計中無法解決的問題，也是容器設計觀念與方法上的一個飛躍。

      橢圓封頭在對球冠形封頭進行設計時，應注意與封頭連接的圓筒厚度應不小于封頭厚度，否則應在封頭與圓筒間設置加強段過渡連接。圓筒加強段的厚度應與封頭等厚，長度應不小于 ，目的是消減邊緣應力。時間帶折邊，角度限制等參照GB150相關章節(jié)的說法。這里說說受內(nèi)壓無折邊錐形封頭。

        錐體的主體部分在內(nèi)壓作用下，大薄膜應力發(fā)生在大端。錐體和圓筒部分連接處，由于幾何不連續(xù)性，曲率半徑突變，因此該處會產(chǎn)生較大的橫向推力，引起較大邊緣應力，容易發(fā)生彎曲，故需加強。

按說應隨不同盯b值時計算應力的位置、方向等情況選取。但從保守的角度出發(fā)，設計中取封頭拼縫的弱焊縫系數(shù)進行計算，但不包括封頭與圓筒連接焊縫的環(huán)縫系數(shù)。

　　對于開孔計算直徑d的取值按球殼上的開孔原則處理，即當開孔為非正圓形時，取大長軸直徑。

　　錐殼大端的當量圓筒直徑為Dc/Cosa，其中D。為錐殼大端的直徑。D多尹DclZ圖5錐殼分析圖錐殼在壓力作用下的受力情況與圓筒相同。環(huán)向薄膜應力也為軸向薄膜應力的2倍。

　　應力計算對象與控制值由于錐殼是按照當量圓筒進行計算，所以應力的計算對象是錐殼中的一次總體環(huán)向薄膜應力，但由于其計算直徑取大端直徑，因此厚度是針對大端（即錐殼的大端邊緣）進行計算。控制值為l倍許用應力。錐殼開孔處的計算厚度己是指按開孔中心處的錐殼直徑所計算得到的厚度。