不銹鋼封頭各種連接的結構特點

其中：結構1：是筒體和封頭中徑對齊的結構。
結構2：的結構，筒體和封頭中徑有≤0.5（δn－δb）的偏離。
結構3;的結構，筒體和封頭內徑對齊。
這幾種結構都是在筒體和封頭連接的切線處向封頭方向逐漸減薄形成錐形（單面或雙面的）過渡，而在制造時這是一段單獨的筒節(jié)—過渡段。所以封頭在底邊有所加強，封頭的等厚部分實際不是完整的半球而是一個球冠。這樣實際上就成了圓筒、過渡段和球冠的連接，例如結構2，有的球冠的僅為球半徑的0.8。
結構4：還有一種結構，就是完整的半球形封頭與筒體連接，在連接處內徑對齊，在筒體外側倒角過渡。這種情況是完整的半球形封頭與筒體連接，不用過渡段，而在筒體外側有1：3倒角過渡。局部應力分析

下面是一個用ANSYS分析的實際的例子：
計算壓力p=16.3MPa，設計溫度150°C。
封頭材料是16MnR，設計應力強度Smh=150MPa，筒體材料為16Mn鍛件，設計應力強度Smn=157MPa。
筒體內直徑2400mm，筒體厚度148mm，封頭厚度96mm。各種結構的封頭內半徑略有不同。這個例子厚度的余量是比較大的，圓整后的厚筒體僅為142mm，封頭是70mm。所以應力值都比較小。
分析所用單元是三角形6節(jié)點軸對稱單元。
是實際尺寸，其余為作為對比的結構。結構和所關注點的應力強度如以下。
筒體中總體結構連續(xù)處膜應力強度理論值為140.31 MPa，的結構球殼的膜應力強度理論值為108.31 MPa。
在壓力容器設計中常常遇到半球形封頭與筒體的連接的結構。厚度不太厚的情況下可以封頭和筒體等厚，但是在壓力較高，筒體和封頭都比較厚并且筒體和封頭厚度相差較多的時候，采用等厚度結構顯然是不合理的。關于封頭比筒體薄的情況，GB150的附錄J和JB4732附錄H都推薦了幾種結構尺寸。