各種連接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 在壓力容器設(shè)計(jì)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(shí)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（如GB150圖J1（d）、（e）、（f））。其中： 結(jié)構(gòu)1：圖J1（d）是筒體和封頭中徑對(duì)齊的結(jié)構(gòu)。 結(jié)構(gòu)2：圖J1（e）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;圖J1（f）的結(jié)構(gòu)，筒體和封頭內(nèi)徑對(duì)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(guò)渡，而在制造時(shí)這是一段單獨(dú)的筒節(jié)—過(guò)渡段。所以封頭在底邊有所加強(qiáng)，封頭的等厚部分實(shí)際不是完整的半球而是一個(gè)球冠。這樣實(shí)際上就成了圓筒、過(guò)渡段和球冠的連接，例如結(jié)構(gòu)2，有的球冠的深度僅為球半徑的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(duì)齊，在筒體外側(cè)倒角過(guò)渡。這種情況是完整的半球形封頭與筒體連接，不用過(guò)渡段，而在筒體外側(cè)有1：3倒角過(guò)渡。 2、局部應(yīng)力分析 下面是一個(gè)用ANSYS分析的實(shí)際的例子： 計(jì)算壓力p=16.3MPa，設(shè)計(jì)溫度150°C。 封頭材料是16MnR，設(shè)計(jì)應(yīng)力強(qiáng)度Smh=150MPa，筒體材料為16Mn鍛件，設(shè)計(jì)應(yīng)力強(qiáng)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(gè)例子厚度的余量是比較大的，圓整后的有效厚筒體僅為142mm，封頭是70mm。所以應(yīng)力值都比較小。 分析所用單元是三角形6節(jié)點(diǎn)軸對(duì)稱單元。

  無(wú)論是什么產(chǎn)品，在市場(chǎng)上面的價(jià)格總是高低不一樣的，我們也不例外，同一個(gè)型號(hào)產(chǎn)品，幾個(gè)廠家，價(jià)格相差到一度讓我們吃驚。經(jīng)過(guò)球型封頭廠家深度分析后，對(duì)封頭價(jià)格相差較大的原因也就不足為奇了。封頭材料成本如：304材質(zhì)不銹鋼封頭，這種是市場(chǎng)上面使用較多的，雖然都是304材質(zhì)，但是它的產(chǎn)地不一樣，如寶鋼、太鋼、張浦、東特等，成本是完全不一樣的，寶鋼、太鋼沖壓拉伸的性能比較好，而且大鋼廠的鋼板，質(zhì)量各個(gè)方面都能得到保證，而張浦的鋼板，材料比較細(xì)膩，特別適合拋光一類，但是像東特之類的鋼板，材料較硬，雖然拿來(lái)可以卷制桶體一類，但是在沖壓這塊就不太理想，而寶鋼與東特，兩個(gè)產(chǎn)地的鋼板，材料一噸相差幾百元，雖然都是304材質(zhì)的。原材料的成本也是決定封頭的價(jià)格相差的原因。封頭模具成本直接決定了球型封頭的產(chǎn)品質(zhì)量，很多客戶找到我們，說(shuō)封頭的刮痕要少，以前在哪里哪里買的刮痕較深，其實(shí)這是封頭模具的原因，當(dāng)模具壓制封頭一定數(shù)量以后，模具有一定程度的損壞，必須進(jìn)行重新維修，或更換，那么這個(gè)需要成本，封頭加工工藝成本在加工時(shí)工藝不對(duì)，如焊縫處理，需要先用壓鼓機(jī)將焊疤打磨掉，再將焊縫處處理一下，然后再進(jìn)行沖壓，還需要再精磨一次，而很多廠家，往往打磨一次就不再加工了，所以焊縫處理得非常粗糙，所以無(wú)論是時(shí)間，還是工藝方便，這些也都決定了封頭價(jià)格不一樣。

  球型封頭又叫球形封頭在我們的生活中比較常見(jiàn)，并且無(wú)論從工作的強(qiáng)度還是節(jié)省材料上來(lái)講，都是一種非常不錯(cuò)的選擇。而且新鄉(xiāng)球形封頭的設(shè)計(jì)合理，并采用無(wú)角焊縫的鏈接，受力更均勻，使用壽命更長(zhǎng)。

    壓力容器中，新鄉(xiāng)球形封頭所承受的薄膜張力金屬極嘴與玻璃鋼之間是膠接面，膠結(jié)面處的粘接力遠(yuǎn)低于纖維的強(qiáng)度，它不能充分地傳遞球形封頭的經(jīng)向張力；因此在球形封頭廠家對(duì)球形封頭進(jìn)行受力分析時(shí)，需要把球形封頭看作是一個(gè)兩極開(kāi)孔的球殼。在分析這個(gè)開(kāi)孔球殼時(shí)，先將其作為承受內(nèi)壓P的一個(gè)完整球殼來(lái)處理，然后疊加上一個(gè)在極孔處承受著經(jīng)向薄膜壓力PR/2的無(wú)內(nèi)壓的開(kāi)孔球殼，這樣組合的殼體相當(dāng)于一個(gè)兩極開(kāi)孔的殼體。分別計(jì)算出球形封頭上若干點(diǎn)的薄膜張力及纖維所提供的抗力；對(duì)于纖維纏繞球形封頭，其薄弱點(diǎn)是封頭的緯向強(qiáng)度，經(jīng)向強(qiáng)度相對(duì)緯向強(qiáng)度有一定的富裕度；即：封頭的強(qiáng)度是由纏繞纖維提供的緯向強(qiáng)度保證的。因此，暫時(shí)不考慮經(jīng)向強(qiáng)度。

    在球形封頭廠家對(duì)球形封頭的表面設(shè)計(jì)上，纏繞的纖維可以通過(guò)提供的抗力來(lái)查到。同時(shí)在球形封頭中，纏繞纖維提供的抗力要大于薄膜的張力，并可以達(dá)到良好的承載能力，適用性也更強(qiáng)。