在催化劑制備罐設(shè)計(jì)的過(guò)程中，使用的橢圓封頭的開(kāi)孔的接管結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)其結(jié)構(gòu)受力產(chǎn)生不會(huì)程度的影響，遇到較大的管道載荷，經(jīng)過(guò)管道載荷和內(nèi)壓共同的作用下，橢圓封頭開(kāi)孔接管結(jié)構(gòu)不連續(xù)引起的彎曲應(yīng)力具有一次應(yīng)力和二次應(yīng)力的性質(zhì)。   

   在對(duì)其應(yīng)力大小進(jìn)行分析的過(guò)程中，我們目前可采用有限元分析方法，對(duì)橢圓封頭開(kāi)孔接管結(jié)構(gòu)局部的實(shí)際力學(xué)行為進(jìn)行分析研究，以彈性應(yīng)力分析和塑性失效準(zhǔn)則、彈塑性失效準(zhǔn)則為基礎(chǔ)，對(duì)局部應(yīng)力強(qiáng)度進(jìn)行了安全評(píng)定。根據(jù)三維橢圓封頭軸向開(kāi)孔接管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和載荷特性，計(jì)算采用三維力學(xué)模型。網(wǎng)格劃分采用20節(jié)點(diǎn)六面體單元，并對(duì)接管與封頭過(guò)渡區(qū)域網(wǎng)格加密，共109196個(gè)節(jié)點(diǎn)，24865個(gè)單元。  

    利用這種分析方法能夠?qū)ζ湓谕廨d荷和內(nèi)壓共同作用以及內(nèi)壓作用下進(jìn)行了分別計(jì)算，從而計(jì)算出橢圓封頭開(kāi)孔接管局部不連續(xù)處的應(yīng)力分布狀態(tài)。在應(yīng)力處沿封頭壁厚方向選取路徑進(jìn)行線(xiàn)性化處理，并將兩種工況作用下的應(yīng)力分類(lèi)結(jié)果進(jìn)行比較。  

   經(jīng)過(guò)對(duì)比可知，在管道外載荷和內(nèi)壓共同作用下，橢圓封頭開(kāi)孔接管結(jié)構(gòu)局部不連續(xù)引起的彎曲應(yīng)力具有一次應(yīng)力和二次應(yīng)力的性質(zhì)，并且隨著管道外載荷的增大，一次應(yīng)力成分占的比例越大。  

  經(jīng)過(guò)以上對(duì)橢圓封頭局部應(yīng)力的分析我們可以看出來(lái)，該方法能夠有效的對(duì)結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)進(jìn)行分析，避免了應(yīng)力分類(lèi)的盲目，以塑性失效準(zhǔn)則、彈塑性失效準(zhǔn)則為基礎(chǔ)的分析設(shè)計(jì)，是與工程力學(xué)緊密結(jié)合的產(chǎn)物，它不僅解決了壓力容器常規(guī)設(shè)計(jì)中無(wú)法解決的問(wèn)題，也是容器設(shè)計(jì)觀(guān)念與方法上的一個(gè)飛躍。

橢圓封頭內(nèi)曲面之間的容積本文導(dǎo)出了這兩個(gè)參數(shù)的計(jì)算公式。表中僅僅給出了這兩個(gè)公式的部分計(jì)算結(jié)果,以作為與上述手冊(cè)的相應(yīng)數(shù)值進(jìn)行對(duì)照之用。 一、容積計(jì)算式 橢球面方程式式中的a、b、c是橢球面的半軸。(2)式表示一個(gè)由橢圓繞。軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)橢球面,它的一半(xoy平面的上曲面或下曲面)即是橢圓封頭的內(nèi)曲面,按習(xí)慣寫(xiě)法,c用h表示,所以;xoy平面上部與內(nèi)橢圓封頭內(nèi)曲面之間的容積為V。

大型橢圓封頭拉伸成形厚度用二維剛塑性有限元軟件DEFORM-2D對(duì)底部帶柱形支撐臺(tái)的大型厚壁橢圓形封頭的熱拉伸工藝進(jìn)行模擬,研究了拉伸過(guò)程中板坯變形特點(diǎn),并預(yù)測(cè)出其成型缺陷,在與橢圓封頭短軸成37°～67°范圍內(nèi)存在"不貼模"現(xiàn)象,分析了產(chǎn)生該缺陷的原因和影響因素。在此基礎(chǔ)上定量研究了板坯削邊值、凹模帶等參數(shù)對(duì)缺陷的影響,確定了合理的工。