椭圆封头元强度计算与讲解

    带有多个接管的椭圆形封头结构是压力容器的一种典型结构，使用性非常重要。由于接管较多，开孔较大，加大了开孔边缘的应力集中，从而削弱了封头结构的强度。应力集中不仅与开孔有关，还与该部位的变形协调有很大关系。对于大尺寸封头的开孔接管，由于变形协调所造成的边缘应力衰减范围较宽，补强范围已超出GB150-1998 的规定，常规设计方法已不适用。
    对于承受脉动负荷且载荷较大的椭圆形封头结构，以往常按常规设计的理论基础进行经验设计，该法难以同时结构性和经济性，因而采用的设计方法及设计手段。针对这一情况，本文拟采用有限元分析技术，借助于ANSYS 有限元强度分析软件对受压封头结构进行详细计算，较真实、直观地反映封头整体和局部各点处的变形、应力强度大小及应力变化状况，并对其计算结果进行了电测试验验证。根据分析设计的思想，利用应力分类和评定的方法，对大开孔封头强度进行分析设计，使其在满足应力强度评定的前提下，用料，实现大开孔封头的优化设计。