筒体与封头过渡区域应力分析及其优化设计

摘要

以凸形封头中的球形封头、椭圆形封头和无折边球形封头为研究对象,利用ANSYS有限元分析软件建立封头厚度大于筒体厚度中心线偏移和不偏移两种连接方式的有限元模型,并进行应力分析.结果表明:(1)最大等效应力发生在筒体和封头过渡区域附近,是由筒体和封头几何形状发生突变所引起的;(2)两种结构形式中,中心线偏移下等效应力最大,容易发生强度失效;(3)当球形封头削边长度L为47.575 mm时,标准椭圆封头的削边长度L为45.086 mm时,无折边球形封头的削边长度L为47.684mm时,总体应力集中系数达到最小.