椭圆形封头和碟形封头强度计算公式应用条件的提出

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椭圆形封头和碟形封头强度计算公式应用条件的提出

  圆筒形壳体壁厚计算公式为:

  δ=Pc D i/ 2[ σ]φ-Pc (1)

  椭圆形封头壁厚计算公式为:

  δ=KPc D i/ (2[ σ]φ-0.5Pc )(2)

  碟形封头壁厚计算公式为:

  δ=MPc D i/ (2[ σ]φ-0.5Pc )(3)

  式中δ — 壳体的计算厚度,m m ;

  Pc —壳体的计算压力,MPa ;

  D i—壳体的内直径,m m ;

  φ—焊接接头系数;

  [ σ]t —壳体材料在设计温度

  下的许用应力,MPa ;

  K—椭圆形封头的形状系数;

  M —碟形封头的形状系数;

  R i —碟形封头球面部分内半径,m m 。

  式(1)的限定条件为Pc ≤ 0.4[σ] t φ ,将其代入式(1)中整理得δ≤ 1 /4 D i,壳体的外直径D o= D i+ 2 δ = 1 . 5 D i,所以径比,即圆筒形壳体强度计算公式只能在径比小于等于1.5 时适用。对椭圆形封头和碟形封头也作同样的限定,将δ≤ 1/4Di代入式

  (2)中整理后得椭圆形封头强度计算公式的应用条件为:

  Pc ≤ (2/4K+0.5)[σ] φ (4)

  对最常用的标准椭圆形封头,其形状系数K =1.0,所以有:

  Pc ≤ 0.44[σ] φ (5)

  将δ≤ 1/4Di代入式(3)中整理后得碟形封头强度计算公式的应用条件为:

  Pc ≤ (2/4K+0.5)[σ] φ ( 6)

  式中α=Ri/Di ,对G B150中推荐的Ri=0.9 Di、r=0.17Di (r 为碟形封头过度区的内半径)的碟形封头,

  其形状系数M=1.33,所以有:

  Pc≤0.378 [σ] φ (7)

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