橢圓封頭結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的原理、方法和步驟[2]1·1優(yōu)化設(shè)計(jì)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(yùn)用各種優(yōu)化方法,通過滿足設(shè)計(jì)要求的條件下迭代計(jì)算,求得目標(biāo)函數(shù)的極值,得到設(shè)計(jì)方案。在一個(gè)設(shè)計(jì)優(yōu)化工作之前,用3種變量來闡明設(shè)計(jì)問題。

1、請(qǐng)測(cè)量封頭的外周長。

2、請(qǐng)筒體和封頭上做好標(biāo)記。 

3、按圖示順序進(jìn)行定位焊接，

4、定位焊完成后，進(jìn)行焊接。 

5. 注意不銹鋼封頭表面的防護(hù) 

6. 封頭與筒體組焊后，要及時(shí)清理焊縫、熱影響區(qū)及周圍的焊渣、 飛濺、污染物，并進(jìn)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(qiáng)制組焊。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要防止拘束應(yīng)力過大。 

10. 水壓試驗(yàn)用水氯離子含量不得大于25mg/L ，試驗(yàn)后要及時(shí)吹干。 

11. 不銹鋼酸洗不能用鹽酸等還原酸。 

    封頭使用場(chǎng)合的注意點(diǎn) 

1. 碳素鋼封頭在、氨、堿性鈉等環(huán)境下會(huì)發(fā)生裂紋，請(qǐng)?jiān)谟嗁彿忸^時(shí)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(huì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕裂紋，請(qǐng)?jiān)谠O(shè)計(jì)時(shí)選擇合適材料。 

3.需熱鍍鋅或滲鋁的碳鋼容器，請(qǐng)先做熱處理，去除殘余應(yīng)力。

    橢圓封頭是通過旋轉(zhuǎn)的圓球面以及圓筒直段兩部分組合而成的封頭。在橢圓封頭中，使用封頭可以將其焊接在管子上，并作為一個(gè)末端來使用。并且橢圓封頭還可以應(yīng)用在壓力容器上，并在上下部都有。橢圓封頭的綜合性非常好，并在壓力容器中得到廣泛的應(yīng)用。   

    橢圓封頭在熱應(yīng)力的作用下,由于表層開始溫度低于心部,收縮也大于心部而使心部受拉,當(dāng)冷卻結(jié)束時(shí)，由于心部后冷卻體積收縮不能自由進(jìn)行而使表層受壓心部受拉。即在熱應(yīng)力的作用下終使工件表層受壓而心部受拉。這種現(xiàn)象受到冷卻速度,材料成分和熱處理工藝等因素的影響。鋼在熱處理過程中由于組織的變化即奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí),因比容的增大會(huì)伴隨工件體積的膨脹,工件各部位先后相變，造成體積長大不一致而產(chǎn)生組織應(yīng)力。  

   橢圓封頭在加熱和冷卻過程中,表層和心部的冷卻速度和時(shí)間的不一致,形成溫差，導(dǎo)致體積膨脹和收縮不均而產(chǎn)生應(yīng)力,即熱應(yīng)力。橢圓封頭冷卻速度愈快,含碳量和合金成分愈高,冷卻過程中在熱應(yīng)力作用下產(chǎn)生的不均勻塑性變形愈大,后形成的殘余應(yīng)力就愈大。  

   橢圓封頭在使用中，它的材質(zhì)有碳鋼、合金鋼以及不銹鋼之分。并且橢圓封頭在食品、航天航空、石油、電子、機(jī)械、化工、、以及輕紡和建筑等行業(yè)中得到應(yīng)用。橢圓封頭在使用中，它的使用壽命更長。

● 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(duì)的焊接應(yīng)力疊加

封頭屈服強(qiáng)度

壁厚（實(shí)際壁厚）

屈服強(qiáng)度（210）/外徑

壁厚和外徑單位為mm。

計(jì)算結(jié)果單位為kg/c㎡（MPa），

屈服強(qiáng)度單位是σ0.2MPa

封頭材質(zhì)的屈服強(qiáng)度是≥210