椭圆形封头开孔补强问题的分析

对椭圆形封头进行应力分析，认为封头失效时的强度取决于封头的顶部强度并非过渡区（即转弯处）。因此，封头的强度计算公式是以顶部为***区而建立的，其结果对过渡区是安全的。故没有必要把椭圆形封头的开孔补强以0.8Di为界划分为中心部分和过渡区分别计算，只要统一中心部分进行计算即可。 一、问题的提出 在GB150-98标准中的椭圆形封头采用以0.8Di为界限，内外分开按不同形状系数计算壳体开孔处补强的计算厚度，于是同等情况下使得0.8Di界限内、外所需的补强面积（或厚度）不同。其中原因可能是认为椭圆形封头在过渡段（0.8Di之外区域）总应力大而封头强度弱的缘故。 椭圆形封头的总应力的大小与其长、短轴a和b的比值有关，在GB150-98标准中一般是（a/b）≤2.6，常用的是（a/b）=2.0，******总应力一般是产生在过渡段，******总应力与封头顶部薄膜应力之比大约为1.1-1.2[1，5，6]，或者更大一些。但是，整个封头在受内压状态下的***区——强度***薄弱的区域是否在过渡区呢？据有关文献可知，看法有分歧，文南[1-3]认为，***区是在封头顶部，******应力区未必是***区；文献[4]中认为，封头***区是在总应力******的过渡区；文献[12]认为，以******总应力的过渡区计算并把二次应力作为一次应力对待按1倍{ó}控制，封头强度有裕量，偏于安全。于是封头哪里要求******的厚度，看法不一。按封头开孔补强分区计算厚度似乎应属于过渡区要求厚度******的观点。

椭圆封头拼接的距离应有要求，为大于3δ，复合板椭圆形封头，且不小于100mm(焊接热影响区是个高应力区，贵州椭圆形封头，并且在该区的化学成分会有烧损。碟形盖头的r处避免拼接，会减薄、高应力。拼接时焊缝方向要求只允许是径向和环向。以后大型盖头可能会取消此要求。凸形管帽包括：半球形管帽、椭圆形管帽、碟形管帽和球冠形管帽。从受力角度看凸形管帽中从半球形管帽逐渐不好，但从制造难度上看，逐渐好制造。 随着国民经济的持续发展，各行业对封头的需求量逐年增长，国产封头产品不仅应用于炼油、化工、运输、食品、环保、家电、通用等一般压力容器上，而且已经进入航空航天、微电子、等特殊领域，并开始打入国际市场。在市场经济的推动下，各地区都建立了封头制造***厂，封头制造企业覆盖******，在经济发达地区还形成了封头制造的***中心。

椭圆封头结构优化设计的原理、方法和步骤[2]1·1优化设计的基本原理优化问题的基本原理是通过优化模型的建立，运用各种优化方法，通过满足设计要求的条件下迭代计算，求得目标函数的极值，得到设计方案。在一个设计优化工作之前，用3种变量来阐明设计问题。

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