橢圓封頭結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的原理、方法和步驟[2]1·1優(yōu)化設(shè)計的基本原理優(yōu)化問題的基本原理是通過優(yōu)化模型的建立,運用各種優(yōu)化方法,通過滿足設(shè)計要求的條件下迭代計算,求得目標函數(shù)的極值,得到設(shè)計方案。在一個設(shè)計優(yōu)化工作之前,用3種變量來闡明設(shè)計問題。

1、請測量封頭的外周長。

2、請筒體和封頭上做好標記。 

3、按圖示順序進行定位焊接，

4、定位焊完成后，進行焊接。 

5. 注意不銹鋼封頭表面的防護 

6. 封頭與筒體組焊后，要及時清理焊縫、熱影響區(qū)及周圍的焊渣、 飛濺、污染物，并進行 PT 檢查和表面酸洗。 

7. 防止不銹鋼封頭表面的磕碰劃傷。 

8. 不在露天存放，防雨淋。 

9. 避免強制組焊。結(jié)構(gòu)設(shè)計要防止拘束應(yīng)力過大。 

10. 水壓試驗用水氯離子含量不得大于25mg/L ，試驗后要及時吹干。 

11. 不銹鋼酸洗不能用鹽酸等還原酸。 

    封頭使用場合的注意點 

1. 碳素鋼封頭在、氨、堿性鈉等環(huán)境下會發(fā)生裂紋，請在訂購封頭時說明消除殘余應(yīng)力。

2.奧氏體不銹鋼在有氯離子的特定環(huán)境下會發(fā)生應(yīng)力腐蝕裂紋，請在設(shè)計時選擇合適材料。 

3.需熱鍍鋅或滲鋁的碳鋼容器，請先做熱處理，去除殘余應(yīng)力。

橢圓封頭要考慮它的周向應(yīng)力還有經(jīng)向應(yīng)力存在于殼體，每個點都會發(fā)生變化。并且頂點上產(chǎn)生的環(huán)向應(yīng)力還有軸向應(yīng)力是一個相等狀態(tài)。赤道上出現(xiàn)的應(yīng)力，橢圓封頭需要承受均勻的內(nèi)壓，這時候，軸向應(yīng)力始終保持拉伸應(yīng)力，并且從頂點處較大數(shù)值到赤道開始不斷遞減到較小值。

如果是環(huán)向應(yīng)力存在時，在封頭過渡區(qū)如果一旦出現(xiàn)壓應(yīng)力，要看是否是長短軸的比值保持增大的現(xiàn)象，如果封頭過渡區(qū)的邊緣發(fā)生壓應(yīng)力值突然增大的情況，那么封頭會越來越淺，相對應(yīng)的在封頭邊緣存在的壓應(yīng)力值會增加，一般，封頭的長短軸會把比值控制在2.6以內(nèi)。

橢圓封頭除了厚度需要滿足強度的要求，還要滿足剛度要求。

● 封頭用全樣板檢查形狀。

● 形狀公差：外凸不大于1.25%Di，內(nèi)凹不大于0.625%Di。 

● 過渡段內(nèi)半徑不得小于圖樣規(guī)定值。 

● 球面體：曲率大小影響封頭厚度 

● 過渡段：降低球面與筒體連接的峰值應(yīng)力

● 直邊：避免過渡段峰值應(yīng)力與筒體組對的焊接應(yīng)力疊加

封頭屈服強度

壁厚（實際壁厚）

屈服強度（210）/外徑

壁厚和外徑單位為mm。

計算結(jié)果單位為kg/c㎡（MPa），

屈服強度單位是σ0.2MPa

封頭材質(zhì)的屈服強度是≥210