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球形封头与圆筒的连接结构

        球形封头的受力情况好，在相同直径和压力下所需厚度小，因而在较高设计压力的石油化工设备中得到了广泛应用。由旋转薄壳理论公式可知在均匀内压作用下，薄壁球壳的薄膜应力为相同直径圆筒的一半，因而在容器设计中，球形封头的设计所需厚度与圆筒所需厚度之差接近圆筒厚度的一半。由于壁厚相差较大，球形封头与圆筒的连接不可能直接对接，它们之间的连接部位出现结构不连续，此处应力水平较高，因此连接结构的设计对设备安全性影响较大。
        球形封头与圆筒的连接结构进行详细有限元分析研究，主要考察连接细节的应力分布情况。数值模拟使用有限元分析软件ANSYS进行，根据连接结构及载荷的特点，对连接结构进行合理简化。由于主要考察在均布内压的情况下连接处的受力情况，因此可采用轴对称单元进行有限元分析。球形封头和筒体均采用PLANE183单元划分。

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