标准椭圆封头提升不锈钢薄壁内压圆筒承载力的研究与验证

本文主要探讨了标准椭圆封头对钢制薄壁内压圆筒承载能力的影响，尤其是在制药和食品等行业广泛应用的不锈钢制短圆筒容器。研究发现，相比于等厚的圆筒，采用标准椭圆封头可以显著提高这些容器的承载能力。文章通过实验研究得出了针对0Cr13不锈钢薄壁内压短圆筒的屈服压力和爆破压力的经验公式，即： \[ p_1 = a \left( k - 1 \right) R L D b \] 其中，\( p_1 \) 代表屈服压力或爆破压力（单位：兆帕），\( a \) 和 \( b \) 是根据试验数据确定的经验系数，\( k \) 是圆筒的长径比，\( k = 1 + \frac{2\delta}{D_i} \)，\( \delta \) 表示壁厚（毫米），\( L \) 是包括筒体长度和封头在内的计算长度。 作者们进一步提出了区分内压长筒和短筒的临界长度计算公式，这对于优化容器设计和确保其安全运行具有实际意义。为了验证这些公式的有效性，研究者还进行了使用0Cr18Ni9Ti不锈钢制成的薄壁内压圆筒的爆破压力试验，并发现实验结果与文中公式吻合，证实了公式的实用性和合理性。 该研究为不锈钢制薄壁内压容器的设计提供了重要的工程参考依据，对于提升容器的结构强度和安全性具有重要意义。此外，文中还强调了屈服压力和爆破压力在评价容器承载能力中的核心地位，这两个参数的精确计算对于保证设备在实际应用中的安全至关重要。 这篇文章深入剖析了标准椭圆封头对薄壁内压圆筒承载能力的具体影响，不仅提供了计算方法，还通过实验证明了其在实际工程中的价值，对于从事化工机械与设备、尤其是不锈钢容器设计的专业人员来说是一篇颇具参考价值的研究论文。