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外壓碟形封頭和內(nèi)壓碟形封頭
凸面受外壓的碟形封頭，其過渡區(qū)承受拉應(yīng)力，而球冠部分是壓應(yīng)力,需防止發(fā)生失穩(wěn)。封頭厚度的確定，仍可應(yīng)用球殼失穩(wěn)的公式和圖算法，其設(shè)計步驟與外壓半球形封頭相同，只是其中R為碟形封頭球面部分外半徑。
內(nèi)壓碟形封頭殼體主要有三部分組成:球冠、過渡圓弧環(huán)和圓柱形殼直邊,由于球冠部分與圓弧環(huán)連接處是兩種不同的曲面連接,為不連續(xù)過渡，此點兩側(cè)的曲率半徑突變,因此在內(nèi)壓作用下,該處產(chǎn)生很高的局部彎曲應(yīng)力。此應(yīng)力的大小與球冠半徑R,和圓弧環(huán)折邊半徑r的比值有關(guān)。R,/r的比值越大，圓弧環(huán)的彎曲應(yīng)力也就越大,以至于有可能因為圓弧環(huán)內(nèi)表面的經(jīng)向彎曲應(yīng)力過大而產(chǎn)生環(huán)向裂紋,而在其外表面上因壓縮應(yīng)力過大產(chǎn)生失穩(wěn)皺折;又由于球冠與圓弧環(huán)連接處的局部應(yīng)力與圓弧環(huán)與圓柱殼直邊連接處的局部應(yīng)力在圓弧環(huán)殼上重疊,使圓弧環(huán)殼體的應(yīng)力分布處于特別復(fù)雜狀態(tài)。為了盡可能地減少這些應(yīng)力的影響,根據(jù)經(jīng)驗通常在結(jié)構(gòu)上作出規(guī)定:碟形封頭球冠部分的內(nèi)半徑R,不得大于封頭的內(nèi)徑D, ,即R,≤D, ;過渡圓弧環(huán)半徑r不得小于封頭內(nèi)徑的10%和封頭壁厚的3倍。同時,為了防止過渡圓弧環(huán)外表面因壓縮應(yīng)力過大引起失穩(wěn),要求封頭的計算壁厚不小于封頭內(nèi)徑0. 15% ~0. 30%。
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