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封头的形状及作用

针对于不同的使用要求,需要对封头进行不同的结构设计。因而目前市面上的封头产品包括有不同的形状,其中球形类产品的主要特点是径向应力和环向应力相等,而且球壳应力只有筒体环向应力的二分之一,应力水平底,变形小。这样就意味着在同样压力下这种产品的厚度要比壳体的厚度小一半。


所以针对于一些中低压力的容器,不建议选择这种形状的封头产品。那么在设计一些椭圆形或者是蝶形产品的时候,为什么要设计直边呢?这是因为其曲面底部与直边段圆筒体相连接处会产生边缘应力。在这一交界面上,由于内压,圆筒径向向外侧膨胀,而封头曲面底部径向向内收缩,从而产生一对剪力和一对弯矩。


这样一来,在封头的边缘处就会产生一定的弯曲应力和薄膜应力,也就是我们所说的边缘应力。所以为了避免边缘应力与焊接应力相重合,通常均带有直边段。而半球形结构设计通常不采用直边,这是为什么呢?要知道,在这样的产品中,内压作用下其应力状况与球壳是一样的。由于与球冠公式是按球冠与相连接的圆筒体等厚导出的,因此要求相连接的圆筒不小于球冠厚度。


此外还有不少用户比较疑惑,相比较来说,其中半球形结构的封头产品受力效果好,那么为什么一般的中、低压容器很少使用,而多数采用标准椭圆形封头呢?这是因为其的加工比较复杂,成本较高。


到目前为止,在很多的工业领域中都会使用到封头产品,其作为一个重要的部件,究竟起到了什么样的作用呢?我们可以将封头看作是压力容器上的端盖,是压力容器的一个主要承压部件,其所起的作用是密封作用。


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