橢圓形封頭和碟形封頭分別是由橢圓殼與碟形殼及以高為h的圓筒直邊段構(gòu)成。橢圓形殼體由連續(xù)的橢圓線為母線而形成;而碟形封頭的殼體是由以半徑為R(接近其圓筒直徑R=(019~110)D)的球面殼與以半徑為r的過渡段兩部分所組成,后者亦即折邊球形封頭。在曲率變化上,橢圓形封頭與碟形封頭均存在殼體與直邊段這一不連續(xù)處,而碟形封頭還增加了球面與過渡段這一不連續(xù)處。不連續(xù)處即意味著由于曲率的突變產(chǎn)生了應力突變。這里列出與標準橢圓形封頭以及與標準橢圓形封頭有相似外形(相同直徑與高度)的碟形封頭之應力分布圖!
1:公式法。利用數(shù)學橢圓公式先計算出焦點,展開時,在焦點上釘上釘子,用細鋼絲繞在兩個釘子上,與短軸端點形成一個三角形,就可以畫出標準的橢圓形。
2:CAD制圖法。利用CAD制圖軟件畫出1:1的標準橢圓,首先在CAD上做一條直線,直線長為橢圓封頭的外徑D,并做此直線的中線i, 在查表的除封頭的總高,然后做一條直線平行外徑于D(與中線交與A點),然后查表的出直邊,以直邊高的兩端點為橢圓長軸端點,以A點為短軸端點畫橢圓,然后刪除多余線條。
橢圓封頭上的大應力與對接圓筒中的一次總體環(huán)向薄膜應力的比值以形狀系數(shù)K表示。K值隨盯b增大而增大。以上厚度計算是從強度角度出發(fā)的。但橢圓封頭在內(nèi)壓作用下不強度問題,且有穩(wěn)定問題。對封頭的穩(wěn)定問題是采取限制封頭有效厚度進行控制的。對橢圓封頭的分析詳見本分析之一的介紹。
應力計算對象與控制值橢圓封頭厚度是針對封頭上的一次薄膜應力+二次彎曲應力疊加得到的大應力,以1倍許用應力為控制條件進行計算。不同盯b值的橢圓封頭,計算應力的位置、方向、數(shù)值不同。對標準橢圓封頭(a/b=2),是針對封頭過渡區(qū)內(nèi)壁的經(jīng)向(縱向)一次拉伸薄膜應力十二次縱向彎曲應力的拉應力之和,控制在1倍許用應力進行計算。