前情回顧

上次提到了夾套錐殼的計算模型和普通錐殼模型的對比。

夾套錐殼需要用錐殼模型計算嗎

其中做了一個分析驗證，分析的邊界條件是：

1. 采用軸對稱模型

2. 在下表面施加Uy=0

3. 夾套內部施加內壓2MPa。

得到的結果如下：

其夾套錐殼處的最大應力為186.54MPa。

這個結果真的可信嗎？

假如夾套加長

夾套的直段長度用的是500mm，依據是2.5sqrt（Rt）=2.5sqrt（1200*14）=324mm，為了避免直段的影響，所以取了500mm.

但是從云圖上看，直段的應力并不均勻，所以推測，直段的影響應該沒有完全消除。

試著將夾套直段加長到1500mm，用相同的邊界條件試試。

最大應力值增加到239.449MPa。

最大應力值的位置還是在夾套錐殼轉角處。

封頭部分也帶夾套

其實文章剛發(fā)出來的時候，吳大聲高工就一眼發(fā)現了問題所在：

回想一下邊界條件，的確，其Uy=0就是一個上下對稱結構! 夾套是焊接在筒體上，兩端封閉的結構。由于兩端封閉，所以軸向力很大一部分被平衡掉了，所以應力值比較低。

如果筒體和封頭都被夾套包住會怎么樣呢？

為了直觀的了解一下，仍舊采用一樣的結構，只是加上了封頭：

邊界條件：

1. UX方向軸對稱約束

2. 夾套施加內壓2MPa

    

   

    

    

經計算，其結果如下：

最大應力值為727.57MPa，相較于筒體上的夾套最大應力值239.449MPa，增長了很多。

對其最大應力點做穿過夾套的路徑，并線性化：

薄膜應力=178.8MPa.

封頭上的封板有影響嗎?

一般封頭上會有一個出口，夾套會有封閉管。這個管口對于夾套錐體有影響嗎？

施加對稱約束和夾套內壓，

求解得到應力分布：

結果擴展如下：

應力值為694.389MPa，最大應力值點還在相同位置。

其值比全部包圍的封頭略有降低，其降低的原因是：

完全包圍的封頭是整個夾套截面的內壓產生的軸向力由錐殼承擔。

部分包圍的封頭是部分包圍的圓環(huán)面（承壓的最大投影截面）產生的軸向力由錐殼承擔，由于承壓的最大投影截面是圓環(huán)，其面積小了，所以夾套錐殼的軸向力也就小了，應力值相應下降。

規(guī)范規(guī)定

在GB 150.3規(guī)范中，對于封頭部分也帶夾套的夾套容器，其夾套間隙和封閉環(huán)厚度是和僅僅筒體帶夾套不同的。

在ASME中，對于筒體上和筒體+封頭上的夾套，其封板厚度也是區(qū)別對待的。

除了Type1， 帶封頭的夾套封板，厚度明顯要大于僅筒體上有夾套的封板。

總結：

非常感謝吳工指出錯誤，受力分析，揭示了問題的本質所在。對于上篇的模型和結論，考慮不周，未考慮封頭全包模型，實際情況并沒有那么夸張。本應早點更正，無奈項目比較忙，所以姍姍來遲。

經過對比，可以獲得如下定性的結論：

1. 夾套僅僅在筒體上，其封閉件受力遠遠好于帶封頭的夾套封閉件。且夾套筒體越短，其受力會越好。

    

2. 當夾套的承壓的最大投影截面越大，封閉件所受的軸向力越大。封頭全包時，軸向力全部由錐段承受。

    

3. 夾套錐殼受力是由于錐殼的，按照錐殼來計算太過保守。規(guī)范已經有了考慮，按照規(guī)范設計即可。