梳理 | 内压锥壳设计思路

ASME VIII-1 UG-32 (f), (g)几个公式简洁明了。GB/T150.3第5.6节洋洋洒洒七八页A4的篇幅。

（吐槽最后来吧，手动微笑）

ASME BPVC VIII-1内压锥壳的设计思路如下：

1、内压锥壳

1.1不带折边锥壳

1.1.1锥形封头的厚度计算

不带折边锥壳，可在薄壁圆筒厚度计算公式的基础上，乘于一个与锥壳半顶角有关的系数，整个锥壳取此同一厚度。以大端直径为计算直径。

1.1.2锥壳和圆筒连接处的计算

因为结构的不连续，内压会在大端、小端分别生产引起压缩、拉伸的横推力，所以需要在大小端分别进行加强计算，如果计算厚度之外的富余面积不足以抗衡横推力，需要在应力衰减范围内加强。

1.2带折边锥壳

1.2.1锥形封头的厚度计算

折边以外的锥壳部分可按上述1.1.1计算，但此时计算直径应取为和折边相连处的锥壳直径。

1.2.2锥壳和圆筒连接处的计算

带折边锥壳和圆筒连接处的计算，即折边厚度的计算。带折边锥壳与碟形封头相当，大小端的折边厚度按碟形封头公式计算。折边缓解了结构不连续，不必另外考虑连接处的加强。

另，ASME规定，当锥壳半顶角超过30度，必须设置折边，且对折边有最小厚度要求。

GB/T150内压锥壳的设计参照了ASME VIII-1和VIII-2两个分篇，略显繁琐，思路如下：

2、内压锥壳

2.1不带折边锥壳

2.1.1锥形封头的厚度计算

除大小端外的壳体部分，为在薄壁圆筒厚度计算公式的基础上，乘于一个与锥壳半顶角有关的系数。以大端直径为计算直径。

2.1.2根据计算压力、材料许用应力及锥壳半顶角等判断大端（小端）是否需要加强。

如果无需要加强，取上述2.1.1.1壳体的厚度。

如果需要加强，则由与大端（小端）相连筒体的计算厚度，乘于一个与计算压力、材料许用应力等有关的系数，即得到大端（小端）的厚度。

并且要求大端（小端）及与之相连的筒体在一定的范围内都取上述厚度。

2.1.3锥壳和圆筒连接处的计算

如果只有内压作用，无折边锥壳的计算只需满足2.1.1、2.1.2。

如果还有除内压之外，其他轴向载荷的作用，还需要进行锥壳和圆筒连接处的加强计算，方法同上述1.2.2。

需要指出的是，如果仅有内压，SW6软件同样进行了连接处的计算。（咳咳，这样计算书看起来好烦。）

2.2.带折边锥壳

2.2.1锥形封头的厚度计算

折边以外的锥壳部分在内压圆筒厚度公式的基础上，引入一个与计算与折边半径、锥壳半顶角、大端内径有关的系数，计算得到。此时计算直径应取为和折边相连处的锥壳直径。

2.2.2锥壳和圆筒连接处的计算

2.2.2.1大端

大端折边（或称过渡段）厚度按当量碟形封头计算，并不得小于2.2.1中的计算厚度。

2.2.2.2小端

小端折边（或称过渡段）计算方法同上述2.1.2无折边锥壳。

只是在锥壳半顶角大于45度时，相应系数按外压锥壳取值。

（没错，GB/T150就是这么神奇，虽然他们明明是抄ASME的）

* * *

就因为GB150的思路这么绕，太难记了，才需要花这么个时间来梳理，咳咳，在中国专家的指导下干活，就是好累，好累。

好吧，有空再整理下外压锥壳的设计思路。