在对其应力大小进行分析的过程中,我们目前可采用有限元分析方法,对椭圆封头开孔接管结构局部的实际力学行为进行分析研究,以弹性应力分析和塑性失效准则、弹塑性失效准则为基础,对局部应力强度进行了安全评定。根据三维椭圆封头轴向开孔接管的结构特点和载荷特性,计算采用三维力学模型。网格划分采用20节点六面体单元,并对接管与封头过渡区域网格加密,共109196个节点,24865个单元。





大型椭圆封头在生产过程中,封头焊后一般都会产生变形,Ý如果变形量超过允许值,Ý就会影响使用。产生的主要原因是大型封头不均匀地局部加热和冷却造成的。因为Ý焊接时,Ý大型封头仅在局部区域被加热到高温,离焊缝愈近,Ý温度愈高,膨胀也愈大。
但是,加热区域的Ý金属因受到周围温度较低的金属阻止,却不能自由膨胀;Ý而冷却时又由于Ý周围金属的牵制不能自由地收缩。结果这部分加热的金属存在拉应力,而其它部分的金属则存在与之平衡的压应力。Ý当这些应力超过金属的屈服时,将产生焊接变形;当超过金属的强度时,Ý则会出现裂缝。
按说应随不同盯b值时计算应力的位置、方向等情况选取。但从保守的角度出发,设计中取封头拼缝的弱焊缝系数进行计算,但不包括封头与圆筒连接焊缝的环缝系数。
对于开孔计算直径d的取值按球壳上的开孔原则处理,即当开孔为非正圆形时,取大长轴直径。
锥壳大端的当量圆筒直径为Dc/Cosa,其中D。为锥壳大端的直径。D多尹DclZ图5锥壳分析图锥壳在压力作用下的受力情况与圆筒相同。环向薄膜应力也为轴向薄膜应力的2倍。
应力计算对象与控制值由于锥壳是按照当量圆筒进行计算,所以应力的计算对象是锥壳中的一次总体环向薄膜应力,但由于其计算直径取大端直径,因此厚度是针对大端(即锥壳的大端边缘)进行计算。控制值为l倍许用应力。锥壳开孔处的计算厚度己是指按开孔中心处的锥壳直径所计算得到的厚度。