1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

椭圆封头的非常规开孔设计综述

一、 综述

为了满足操作工艺的要求, 化工容器不可避免的要在容器的筒体或封头上开孔并连接接管。

这对容器壳体的应力分布与强度都有显著的影响: a. 开孔不仅削弱了容器壳体的整体强度, 而且还会因开孔引起应力集中; b. 容器壳体与接管在连接部位形成结构不连续应力; c. 容器壳体与接管连接的拐角处因不等截面过渡引起应力集中。这3种影响因素均会使容器壳体开孔接管部位的应力突增, 在接管连接部位形成高应力区。另外, 在制造过程中常采用焊接方法来实现接管和容器壳体的连接, 还有可能会在连接处产生焊接缺陷。这样一来使容器壳体接管部位成为容器强度的薄弱部位。因此, 在化工容器设计中, 对开孔接管问题, 一方面是研究开孔接管处的应力分布情况和应力集中程度; 另一方面是研究接管连接部位的加强结构, 以便在强度上使容器壳体因开孔受到的削弱得到合理的补强。[i]

关于容器筒体或封头上接管处的应力分析和应力集中程度的研究, 国内外学者作了大量的工作[[ii]^，[iii]^，[iv]^，[v]^，[vi]^，[vii]^，[viii]] , 取得了不少成果, 而且许多研究成果已成功地应用于容器的设计规范中, 例如, 应力指数法[[ix]] 已列入asme-iii[[x]], asme-v iii-2[[xi]]和jis b 8250[[xii]]等规范中, 我国的压力容器分析设计标准jb4732[[xiii]]附录c中也收录了此法; 应力集中系数曲线法[[xiv]] 已被英国的容器规范bs 5500[[xv]] 所采用。但是, 由于结构的复杂性和寻求解析解的困难性, 目前对容器壳体上接管部位的研究和取得的成果多集中在径向或中心接管结构上, 而对于容器壳体特殊方位上的接管研究较少,例如偏心矩形大开孔接管，跨封头与筒体开设人孔结构等， 特别是对容器封头上连接水平切向接管结构的研究未见报道, 使该类接管结构的工程设计过于保守或者缺少计算依据。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

通过标准计算和数值模拟进行设计