原因
剛度差是造成兩個連接件之間變形不協調,引起邊緣應力的根源。因而,設法減小兩個連接件的剛度差,是降低邊緣應力的有效手段。容器殼體的剛度與材料的彈性模量、曲率半徑、厚度等因素有關。
筒體不等厚
直徑和材料都相同的兩段不等厚筒節連接在一起,在內壓作用下,連接處附近會產生邊緣應力。而且,筒節的厚度差距越大,邊緣應力越大。為了降低邊緣壓力,應當把較厚筒節在一定范圍內做成削薄的平緩過渡,見下圖a,并且好使兩筒節的中面重合,見下圖b。這樣做的另一個好處是方便焊接。
當較薄筒節的厚度不大于10mm,兩筒節的厚度差超過3mm時;和較薄筒節的厚度大于10mm,兩筒節的厚度差大于較薄筒節厚度的30%,或超過5mm時,應當按照圖中的要求單面或雙面削薄較厚筒節的端部。也可以采用堆焊的方法,同樣按1:3的斜度把較薄筒節的邊緣加厚成斜面。
球殼不等厚
球殼的計算厚度僅僅是和它對接的簡體的計算厚度的一半,如果兩者之差達到一定值時,當然也要設計成平緩過渡。不過,為解決筒體與球殼間厚度差,進行平緩過渡設計時,只能采用通過局部加厚球殼的辦法(在球殼邊緣堆焊斜面或改用球冠封頭);而不能采用削薄筒體端部的辦法(下圖)。
因為削薄筒體端部,雖然可以使筒體與球殼間的壁厚過渡趨于緩和,從而減小它們之間因變形協調引起的二次應力,但是,由于筒體端部被削薄,會造成這一區域的環向局部薄膜應力超過許用值。
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