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当不锈钢封头制造商处理周向应力时,封头过渡区将开始出现压应力。如果长短轴比继续增加,过渡区边缘的压应力会迅速增加,即头部越浅,头部边缘的压应力越高。因此,将长短轴比限制在2.6以下是合理的。头部的厚度除了满足强度要求外,还应满足大直径薄壁不锈钢封头的刚度要求,头部过渡区压应力引起的内压下弹性失稳也应提高。
在曲率变化上,不锈钢封头和碟形封头均存在壳体和直边截面的不连续性,而碟形封头还增加了球面和过渡截面的不连续性。不连续性是指由于曲率的突然变化而引起的应力的突然变化。
不锈钢封头在内压作用下趋于圆形,在外压作用下趋于扁平,与与其连接的筒体正好相反。也就是说,在连接部分产生相反的径向位移,它们相互加强并抵消了大部分径向位移,从而减小了头部的周向压缩(压缩)应力。
不锈钢封头与圆柱体连接时,没有凸起变化。复合板不锈钢封头弯曲半径连续,不产生应力,可用于较高压力容器,而碟形封头接头不连续,产生应力,一般用于低压容器。在制造中,尤其是冲压和蝶形封头,加工容易,实践出真知。
不锈钢封头由半椭球体和短圆柱体组成。直边段的作用是避免封头与筒体连接焊缝处纵向曲率半径突然变化,从而改善焊缝的受力状况。由于头部椭圆体部分的曲率变化平滑连续,应力分布相对均匀,不锈钢封头的深度远小于半球形头部。压力容器不锈钢封头易于冲压成型,是目前中低压容器广泛使用的封头之一。
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