碟形端板承受外壓時的應力分布/ Stress distribution of dished end plate under external pressure

 端板承受外壓時，哪裡應力值最高？

以內徑 1230 mm 的 10:1 碟形端板，厚度 8 mm 。承受 100 kpa 的外壓。以有限元素分析法去研究端板上哪一個區域產生的應力值最高？下圖是運算結果，其顯示碟形端板在球面及圓桶直部中的過渡圓角處所產生的應力值最高。所以以此圖可以了解壓力容器建造法規才會規定端板等圓角過度區的幾何條件。

 

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壓力容器設計 各申機械設計工作室

有限元素分析：殼板上開大孔

在殼板上開一個超過內徑 510 mm 的孔

使用有限元素分析以了解開孔處在承受內壓時，應力分佈狀況。在 ASME Sec.VIII, Div.1 2019 UG-36 有規定壓力容器設備在殼板及端板上最大可以開孔的尺寸。在內徑 1520 mm 以下的殼板，最大開孔內徑可以到達其殼板內徑的一半，但不得超過 510 mm 。在超過 UG-36 的限制時，需要配合其他的分析手法及法規才能確認開孔處的強度設計是否合於需求。以下是以有限元素分析的方式去驗證設計。

承受內壓

 

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在 emacs 使用 maxima-mode  並驗證程式計算結果: 碟形端板厚度計算-JIS

 

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