Der Düsenbereich am flachen Kopf erlebt strukturelle Diskontinuitäten, die zu komplizierten Spannungsverteilungsmustern und lokalen Spannungskonzentrationen führen. Darüber hinaus erschweren die auf den Flachkopf wirkenden äußeren Kräfte wie die Biegemomente, Axialkräfte und Drehmomente von befestigten Rohren die Spannungsverteilung im Düsenanschlussbereich weiter. Dies erfordert eine umfassende Untersuchung des Spannungsverteilungsverhaltens im Düsenbereich des Flachkopfes.

Zusammenfassung der Ergebnisse:

1. Auswirkungen der axialen Spannung auf die Spannungsverteilung:Mit zunehmender Axialspannung in der Düse weisen die Maximalspannung, die Membranspannung und die kombinierten Primär- und Sekundärspannungen im Anschlussbereich der doppelöffnenden Düse am Flachkopf alle eine zunehmende Tendenz auf. Umgekehrt sinken diese Spannungen (maximale Spannung, Membranspannung und primäre + sekundäre Spannungen) im Düsenanschlussbereich bei zunehmendem Axialschub ab.

2. Auswirkungen der Axiallast und des Innendrucks auf die Belastung:Die auf die Düse aufgebrachte Axiallast in Verbindung mit dem Innendruck wirkt sich teilweise auf die elastische Spannungsverteilung im Anschlussbereich der doppelöffnenden Düse aus. Erhöhung der Düse' s axiale Drucklast kann die elastische Spannungskonzentration durch die strukturelle Diskontinuität in der Düse erheblich reduzieren; Verbindungsbereich. Während der Innendruck die gesamte elastische Spannung global beeinflusst, wirkt er sich stärker auf die Schnittstelle zwischen Düse und Flachkopf aus.

3. Auswirkungen auf die ultimative Lastkapazität:Sowohl der Innendruck als auch die auf die Düse aufgebrachte axiale Belastung spielen eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der endgültigen Belastungskapazität des Flachkopfes; s doppelöffnende Düsenstruktur. Der auf die Düse aufgebrachte axiale Schub erhöht die endgültige Drucktragfähigkeit des Düsenbereichs. Mit zunehmendem Axialdruck steigt auch der endgültige Innendruck, dem der Gelenkbereich standhalten kann. Eine Erhöhung der Axialspannung an der Düse verringert jedoch die endgültige Drucktragfähigkeit, wodurch der maximale Innendruck, den der Anschlussbereich verarbeiten kann, weiter abnimmt.

4. Verwendung der Methode des linearen elastischen Endelementes:Mit dem linearen elastischen Endelementanalyse-Verfahren kann eine Beziehungskurve aufgebaut werden, die die Endlast mit der Spannungsverteilung im doppelöffnenden Düsenanschlussbereich korreliert. Diese Kurve kann die Gestaltung leiten und den sicheren Betrieb von Druckbehältern mit Flachkopf-Doppelöffnungsdüsen gewährleisten.

Diese Analyse unterstreicht, wie wichtig es ist, zu verstehen, wie sich unterschiedliche Belastungsbedingungen auf die Spannung und die ultimative Drucktragfähigkeit von Flachkopfdüsenstrukturen auswirken, und bietet Einblicke in Konstruktionsoptimierungen und Betriebssicherheit.