变径简体小端连接形式承载能力研究

摘要

变径段是工程上经常出现的结构,锥形壳体是其主要形式.关于锥壳的设计,GB150-011已有详细介绍,并且根据锥角大小规定了大端和小端连接结构,根据载荷相对大小规定了是否需要端部增厚补强.本文以某大型风洞稳定段锥形壳体为对象,就有折边、无折边无内伸和无折边有内伸三种与圆柱壳体连接的小端结构进行内压作用下的有限元应力分析,并分别采用应力分类法与极限载荷法,计算和比较三种结构的承载能力.应力分类法结果表明,有折边结构可降低局部应力水平,意味着可提高设备承载能力;而由极限载荷法计算发现,局部结构变化对整体结构所能承受的极限载荷几乎没有影响.本文研究表明,虽然锥壳结构的安全性和合理性最终由工程实践检验,但目前的相关设计标准却没有给出统一的结果,意味着标准的合理性和协同性需要进一步研究.