不銹鋼封頭各種連接的結(jié)構(gòu)特點

其中：結(jié)構(gòu)1：是筒體和封頭中徑對齊的結(jié)構(gòu)。
結(jié)構(gòu)2：的結(jié)構(gòu)，筒體和封頭中徑有≤0.5（δn－δb）的偏離。
結(jié)構(gòu)3;的結(jié)構(gòu)，筒體和封頭內(nèi)徑對齊。
這幾種結(jié)構(gòu)都是在筒體和封頭連接的切線處向封頭方向逐漸減薄形成錐形（單面或雙面的）過渡，而在制造時這是一段單獨的筒節(jié)—過渡段。所以封頭在底邊有所加強，封頭的等厚部分實際不是完整的半球而是一個球冠。這樣實際上就成了圓筒、過渡段和球冠的連接，例如結(jié)構(gòu)2，有的球冠的僅為球半徑的0.8。
結(jié)構(gòu)4：還有一種結(jié)構(gòu)，就是完整的半球形封頭與筒體連接，在連接處內(nèi)徑對齊，在筒體外側(cè)倒角過渡。這種情況是完整的半球形封頭與筒體連接，不用過渡段，而在筒體外側(cè)有1：3倒角過渡。局部應力分析

下面是一個用ANSYS分析的實際的例子：
計算壓力p=16.3MPa，設計溫度150°C。
封頭材料是16MnR，設計應力強度Smh=150MPa，筒體材料為16Mn鍛件，設計應力強度Smn=157MPa。
筒體內(nèi)直徑2400mm，筒體厚度148mm，封頭厚度96mm。各種結(jié)構(gòu)的封頭內(nèi)半徑略有不同。這個例子厚度的余量是比較大的，圓整后的厚筒體僅為142mm，封頭是70mm。所以應力值都比較小。
分析所用單元是三角形6節(jié)點軸對稱單元。
是實際尺寸，其余為作為對比的結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)和所關(guān)注點的應力強度如以下。
筒體中總體結(jié)構(gòu)連續(xù)處膜應力強度理論值為140.31 MPa，的結(jié)構(gòu)球殼的膜應力強度理論值為108.31 MPa。
在壓力容器設計中常常遇到半球形封頭與筒體的連接的結(jié)構(gòu)。厚度不太厚的情況下可以封頭和筒體等厚，但是在壓力較高，筒體和封頭都比較厚并且筒體和封頭厚度相差較多的時候，采用等厚度結(jié)構(gòu)顯然是不合理的。關(guān)于封頭比筒體薄的情況，GB150的附錄J和JB4732附錄H都推薦了幾種結(jié)構(gòu)尺寸。