半球形封头连接处的弯矩为零,剪力很小,所以这里的边界应力不考虑。为什么筒体和球形封头在连接处的自由变形不同,而又没有弯趣应力产生呢?这是因为,当简体受到封头约束向里弯曲,封头受到简体牵制向外弯曲时,它们的横截面都要发生转动,如果筒体与封头的壁厚相同,则连接处筒体向里弯越所产生的转角。与半球形封头向外弯曲所产生的转角咖。恰好相等(不是相等)。于是在它们的连接点处,弯矩反而等予零。当然,在紧靠连接点处盼一个小范围内,无论是简体上或者是封头上都作用有附加弯矩,但是它们的数值都很小,可以不予考虑。而当采用半球形封头时,封头与筒体连接处的边界应力可不考虑。





在同样直径和压力情况下,半球形封头中的应力仅为圆筒形筒体应力的一半,故所需壁厚仅为筒体壁厚的二分之一。但因半球形封头深度大,制造困难。如将半球形封头的半径加大,而筒体半径不变,即封头半径加大,而筒体半径是保持不变的。这种无折边半球形封头深度浅,它具有以下的特点:
(1)与半球形封头相比,由于半径加大,因而厚度也要相应增加;
(2)在球形封头中,它与筒体的连接处,由于彼此在内压作用下变形的不一致性,将产生边缘应力,局部地区边缘应力值往往是筒体和封头正常部位应力的好几倍,因此,无折边球形封头受力情况不良,仅能用在低压场合。为了保证封头和简体连接处不至遭到破坏,要求连接角焊缝采用全焊透结构,并要求封头内半径月,不得大于圆筒体的内径,以适当控制封头厚度。
此外,较大的周边压缩使封头边缘变厚,增大了拉伸阻力,易使封头拉薄,严重时甚至拉断。从节约材料的角度来看,不必要的增大毛坯直径,在封头边缘加工时也只能切掉,浪费了材料,增加了制造成本。虽然有关标准中对封头曲面高度及直边高度的加工误差要求较松,但这会给工程设计及安装带来不便,尤其当涉及到轴向定位尺寸时。因此,在有可能的情况下,应尽量减小分工图的毛坯直径。从前面的推导和比较可知,经验公式所得的封头展开圆直径偏大,而且有的误差较大,由此决定的封头毛坯直径必定造成不必要的浪费,因此有必要重新考虑椭圆封头展开圆直径的计算。