凸形封头中心接管根部-结构细节-对计算结果的影响对比

    对比是以杨国义、李晓航编著的《压力容器典型结构应力分析云图》一书中1.1节轴对称模型案例为基础，分别对接管与封头之间的角焊缝进行不建模、建模不倒圆角、建模并内外倒圆角处理并进行应力分析和应力线性化处理，并对结果进行对比，以说明合理建模对应力分析评估的影响。

    整体描述：筒体内径1200mm；筒体、封头厚度16mm；中间接管尺寸φ440×24mm，仅承受内压2.8MPa；中间接管外倒圆角R=20（10）mm，内倒圆角r=5mm；角焊缝焊脚高度10mm（不倒圆角）；网格尺寸均按4mm控制。

一）未建立角焊缝

二）角焊缝不做倒圆角

三）角焊缝做倒圆角（半径R20）

四）角焊缝做倒圆角（半径R10）

    1）接管根部不建角焊缝对应力分类结果存在明显影响，会导致局部薄膜应力显著偏大；

    2）采用ASME VIII-2第四章(公式设计)4.5.10节中的公式计算的接管与壳体相交处接管平均一次薄膜应力与相较于接管根部建焊缝模型倒圆角（圆角半径R20）的分析结果最接近：前者为146.07MPa，后者为146.53MPa；

    3）在接管位置封头侧，最大的应力分类结果往往不在截面变化位置，而在其相邻位置，这个现象非常值得留意。可能是单元的应力和应力分类算法导致的，属于有限元算法的原因。如果在该位置细化网格，结果可能会有所改善；

    4）接管根部建焊缝模型倒圆角（圆角半径R20）的分析结果与采用ASME VIII-2第四章4.5.10节中的公式计算的接管与壳体相交处接管一次薄膜应力最接近，而接管根部建焊缝模型倒圆角（圆角半径R10）的分析结果普遍会提高。根据ASME VIII-2规范第四章4.2节的设计规定，焊缝结构尺寸应满足第四章相应焊接接头结构尺寸的要求，如不满足该尺寸要求应按第五章进行分析评定：接管根部建焊缝模型倒圆角（圆角半径R20）的结构刚刚满足焊缝焊喉尺寸大于等于min（0.7tn，6mm）的要求；

    本文作者刘H，是压力容器设计行业的资深工程师，长期从事常规设计。这两年在我们这学习分析设计，可以看到进步显著。

   你永远可以相信老工程师的技术！

    刘工的学习精神与求知精神，鼓励每一位年轻人。