在分析这个开孔球壳时,先将其作为承受内压P的一个完整球壳来处理,然后叠加上一个在极孔处承受着经向薄膜压力PR/2的无内压的开孔球壳,这样组合的壳体相当于一个两极开孔的壳体。分别计算出球形封头上若干点的薄膜张力及纤维所提供的极限抗力;对于纤维缠绕球形封头,其薄弱点是封头的纬向强度,经向强度相对纬向强度有一定的富裕度;即:封头的强度是由缠绕纤维提供的纬向强度保证的。因此,暂时不考虑经向强度。
球形封头在生活中广泛应用于石油化工、食品、制药等行业的压力容器设备,为我们带来了很大的便利,封头是压力容器的端盖,主要起承压、密封的作用。
球形封头根据压机立柱间距、压模尺寸和钢板尺寸等选取拼焊的板宽和块数,封头使用位置有两种,一种是将其做成罐形压力容器的上下底,另一种是管道到头,不用再向前延伸,使用封头通过焊接的形式将其密封住。
此外,较大的周边压缩使封头边缘变厚,增大了拉伸阻力,易使封头拉薄,严重时甚至拉断。从节约材料的角度来看,不必要的增大毛坯直径,在封头边缘加工时也只能切掉,浪费了材料,增加了制造成本。虽然有关标准中对封头曲面高度及直边高度的加工误差要求较松,但这会给工程设计及安装带来不便,尤其当涉及到轴向定位尺寸时。因此,在有可能的情况下,应尽量减小分工图的毛坯直径。从前面的推导和比较可知,经验公式所得的封头展开圆直径偏大,而且有的误差较大,由此决定的封头毛坯直径必定造成不必要的浪费,因此有必要重新考虑椭圆封头展开圆直径的计算。