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)兩極開孔的球殼。在分析這個(gè)開孔球殼時(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)在極孔處承受經(jīng)向薄膜壓力PR/2的無(wú)內(nèi)壓的開孔球殼，這樣組合的殼體相當(dāng)于一個(gè)兩極開孔的殼體。 完整球殼所承受的經(jīng)向及緯向薄膜張力均為PR/2，疊加的開孔球殼在球壁上產(chǎn)生了經(jīng)向薄膜壓力N1＊和緯向薄膜張力N2，從靜力平衡條件可得：球形封頭所承受的薄膜張力。 由這個(gè)壓力引起的緯向薄膜張力為：球形封頭所承受的薄膜張力，這個(gè)內(nèi)力與完整球殼的內(nèi)力疊加求出兩極開孔球殼承受內(nèi)壓P時(shí)的經(jīng)緯向薄膜張力為:球形封頭所承受的薄膜張力。

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視頻作者：泰安力拓封頭制造有限公司

  球形封頭具有其它形式封頭無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，隨著球形封頭制造工藝的不斷成熟，球形封頭在不斷普及。在球形封頭的實(shí)際應(yīng)用中，球形封頭與筒體連接存在壁厚的差異，且相差較為懸殊，往往這個(gè)部位是應(yīng)力集中的地方，應(yīng)力出現(xiàn)的地方。現(xiàn)就球形封頭與筒體連接，列出幾種連接形式，并采用ANSYS11.0 Workbench做有限元分析，對(duì)比各種形式的應(yīng)力，后得出化的連接形式。

  橢圓封頭（見左圖）又名為橢圓形封頭、橢圓封頭即為由旋轉(zhuǎn)橢圓球面和圓筒形直段兩部分組成的封頭。其與蝶形封頭（見右圖）區(qū)別體現(xiàn)在： 　　橢圓封頭在內(nèi)壓作用下趨圓外壓作用下趨扁與和其連接的筒體恰好相反。也就是說(shuō)在連接部位產(chǎn)生相反的徑向位移，互相加強(qiáng)抵消了大部分徑向位移使封頭周向壓縮（拉）應(yīng)力筒體周向拉（壓縮）應(yīng)力減少橢圓封頭和筒體連接時(shí)是沒(méi)有凸變,它有彎曲半徑是連續(xù)的，不產(chǎn)生應(yīng)力，所以可以用在較高壓力的容器當(dāng)中，而碟形封頭連接處是不連續(xù)的，產(chǎn)力應(yīng)力，一般應(yīng)用在低壓容器當(dāng)中； 　　在制造上，特別是對(duì)沖壓成形的、蝶形封頭好加工的多，實(shí)踐出真知。球冠形封頭是部分球面與圓筒直接連接，因布局簡(jiǎn)略，制造方便，常用作容器中兩獨(dú)立受壓室的中間封頭，也可用作端蓋。由于球面與圓筒連接處沒(méi)有轉(zhuǎn)角過(guò)渡，所以在連接處相近的封頭和圓筒上都存在相當(dāng)大的不連續(xù)應(yīng)力，其應(yīng)力分布不甚合理。 　　就受力而言橢圓封頭好，但是碟形容易加按照安裝的要求選用 金屬消耗量：在相同預(yù)設(shè)前提下，各類封頭的金屬消耗量按下列順序依次增大：半球形，橢圓形，蝶形，平板形，綜上所述，橢圓形封頭綜合性能優(yōu)于蝶形。設(shè)備預(yù)設(shè)時(shí)不僅僅只考慮受力，選用碟形封頭有時(shí)是因?yàn)檎w布局尺寸小，比如殺菌設(shè)備等。講其實(shí)的一般設(shè)備不只是容器本體，還有機(jī)械傳動(dòng)和電器部分，純粹做容器的企業(yè)是很難在市場(chǎng)上站患上住腳，橢圓形封頭是由半個(gè)橢球面和短圓筒組成，直邊段的作用是避免封頭和圓筒的連接焊縫處呈現(xiàn)經(jīng)向曲率半徑突變，以改善焊縫的受力狀態(tài)。 　　由于封頭的橢球部分經(jīng)線曲率變化平滑連續(xù)，故應(yīng)力分布比較均勻，且橢圓封頭深度較半球形少的多，易于沖壓成型，是今朝中低壓容器中應(yīng)用較多的封頭之一。