在对其应力大小进行分析的过程中,我们目前可采用有限元分析方法,对椭圆封头开孔接管结构局部的实际力学行为进行分析研究,以弹性应力分析和塑性失效准则、弹塑性失效准则为基础,对局部应力强度进行了安全评定。根据三维椭圆封头轴向开孔接管的结构特点和载荷特性,计算采用三维力学模型。网格划分采用20节点六面体单元,并对接管与封头过渡区域网格加密,共109196个节点,24865个单元。





椭圆形封头和碟形封头分别是由椭圆壳与碟形壳及以高为h的圆筒直边段构成。椭圆形壳体由连续的椭圆线为母线而形成;而碟形封头的壳体是由以半径为R(接近其圆筒直径R=(019~110)D)的球面壳与以半径为r的过渡段两部分所组成,后者亦即折边球形封头。在曲率变化上,椭圆形封头与碟形封头均存在壳体与直边段这一不连续处,而碟形封头还增加了球面与过渡段这一不连续处。不连续处即意味着由于曲率的突变产生了应力突变。这里列出与标准椭圆形封头以及与标准椭圆形封头有相似外形(相同直径与高度)的碟形封头之应力分布图!
在现行各种封头中,椭圆封头以其制造加工容易,应力分布状况理想以及节省材料等优点而被广泛使用。封头拼接焊缝属A类,从椭圆封头的制造来看,一般是先拼接后压制成型。在压制过程中,内部缺陷可能会延伸,同时又可能产生新缺陷。因此,探伤实际的选择显得非常重要。有明确规定说:成型后的封头应在形状检查合格后再进行无损探伤。由于压制成型后的焊缝形状复杂,如果透明方法选择不当,容易造成漏检。通常采用定向曝光机可获得较高的检测结果,但此法工作效率低、劳动强度大。