凸面受外壓的碟形封頭,其過渡區(qū)承受拉應力,而球冠部分是壓應力,需避免發(fā)生失穩(wěn)。封頭厚度的確定,仍可應用球殼失穩(wěn)的公式和圖算法,其設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,此點兩側的曲率半徑突變,因此在內壓作用下,該處產生很高的局部彎曲應力。此應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。R,/r的比值越大,圓弧環(huán)的彎曲應力也就越大,以至于有可能因為圓弧環(huán)內表面的經向彎曲應力過大而產生環(huán)向裂紋,而在其外表面上因壓縮應力過大產生失穩(wěn)皺折;又由于球冠與圓弧環(huán)連接處的局部應力與圓弧環(huán)與圓柱殼直邊連接處的局部應力在圓弧環(huán)殼上重疊,使圓弧環(huán)殼體的應力分布處于很復雜狀態(tài)。為了盡可能地減少這些應力的影響,根據經驗通常在結構上作出規(guī)定:碟形封頭球冠部分的內半徑R,不得大于封頭的內徑D, ,即R,≤D, ;過渡圓弧環(huán)半徑r不得小于封頭內徑的10%和封頭壁厚的3倍。同時,為了避免過渡圓弧環(huán)外表面因壓縮應力過大引起失穩(wěn),要求封頭的計算壁厚不小于封頭內徑0. 15% ~0. 30%。
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