半球形封頭連接處的彎矩為零,剪力很小,所以這里的邊界應(yīng)力不考慮。為什么筒體和球形封頭在連接處的自由變形不同,而又沒有彎趣應(yīng)力產(chǎn)生呢?這是因?yàn)?,?dāng)簡體受到封頭約束向里彎曲,封頭受到簡體牽制向外彎曲時(shí),它們的橫截面都要發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),如果筒體與封頭的壁厚相同,則連接處筒體向里彎越所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角。與半球形封頭向外彎曲所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角咖。恰好相等(不是相等)。于是在它們的連接點(diǎn)處,彎矩反而等予零。當(dāng)然,在緊靠連接點(diǎn)處盼一個(gè)小范圍內(nèi),無論是簡體上或者是封頭上都作用有附加彎矩,但是它們的數(shù)值都很小,可以不予考慮。而當(dāng)采用半球形封頭時(shí),封頭與筒體連接處的邊界應(yīng)力可不考慮。
球形封頭由長或短外壓圓柱殼的臨界壓力計(jì)算式可知,臨界壓力值的大小取決于殼體的材料和幾何尺寸(外徑、壁厚和I艋界長度),在容器殼體的材料、直徑和壁厚確定的情況下,臨界長度是決定是否在圓柱殼體的內(nèi)、外部表面設(shè)置加強(qiáng)圈及所設(shè)置的加強(qiáng)圈截面尺寸應(yīng)當(dāng)多大才能穩(wěn)定的主要參數(shù)。球形封頭對(duì)于長圓柱殼在設(shè)置加強(qiáng)圈以后必須使其計(jì)算長度小于臨界長度。而臨界長度由式計(jì)算求得。
其次,球形封頭在設(shè)計(jì)加強(qiáng)圈時(shí),需要考慮加強(qiáng)圈同與之相連接的殼體共同承受外壓力,因此在計(jì)算加強(qiáng)圈的慣性矩時(shí)還需計(jì)及部分的影響。
球形封頭通過加強(qiáng)圈加強(qiáng)的圓柱殼體失效形式有加強(qiáng)圈間殼體的局部失穩(wěn)和容器整體結(jié)構(gòu)失穩(wěn)及剛性加強(qiáng)圈扭曲失穩(wěn)。
耐腐蝕性
可以檢查球形封頭使用的不銹鋼是哪種類型,不要選用奧氏體不銹鋼。奧氏體不銹鋼在有氯離子的特定環(huán)境下會(huì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕裂紋,在設(shè)計(jì)球形封頭時(shí)選擇合適材料。
因此,在選購球形封頭時(shí),我們應(yīng)格外注意檢查球形封頭的可靠性能。它的物理結(jié)構(gòu)是非常重要的,與球形封頭所承受的壓力有關(guān)。另外,一定要選用的碳鋼。