1.强度计算

碟形封头计算厚度为

式中 R_i——封头内半径（mm）；

[σ]^t——封头材料在操作温度下的许用应力（MPa）；

φ——容器的焊缝成形系数；

M——碟形封头应力增强系数。

M可用下式计算：

2.形状限制

由上两式可看出：(www.daowen.com)

1）计算厚度公式（12-55）基本上是以薄膜理论导出的球面部分的强度计算公式为基础，再乘以应力增强系数M，得到有足够强度的碟形封头的计算厚度。

2）应力增强系数M是R_i/r₀的函数。当R_i值越大，封头越扁平，r₀越小，封头越浅，即R_i/r₀值越大，封头扁平而浅，制造容易。但r₀越小，环向压应力越高，边缘区弯应力也越高，M值越大，计算壁厚δ越厚；反之，R_i越小，封头越深，r₀越大，封头越深，即R_i/r₀值越小，封头深，制造困难。但r₀越大，环向压应力越低，M值越小，计算厚度δ越薄。于是各国设计规范对R_i和r₀提出了限制。

美国、日本、英国等国家的相关标准提出的限制是：R_i≤D_i；r₀≥（0.06～0.1）D_i；我国GB150—1998《钢制压力容器》的限制是：R_i≤D_i；r₀≥（0.06～0.1）D_i。

3.形状限制的目的

对转角半径r₀限制是使R_i/r₀比值小，M小，δ薄。

对球面半径R_i限制是使R_i小，δ薄。GB150—1998《钢制压力容器》中给出：比值R_i/r₀由1.0→10.0，系数M由1.00→1.540。

问题归结为R_i/r₀取值，以及碟形封头形状的最优化。