壓力容器封頭的選擇，應根據實際需要進行綜合技術經濟分析，不僅要考慮應力分布規律和封頭形狀，還要考慮焊接、沖壓和裝配的難度。
幾何方面
同樣體積，半球形封頭的表面積最小，橢圓封頭與碟形基本相同。
力學
在相同工作壓力、壁厚和直徑的條件下，半球頭的應力最小，兩個方向的薄膜應力相等，并且沿經線均勻分布。如果它連接到一個壁厚相等的圓柱體上，靠近邊緣的最大應力與薄膜應力相同，沒有明顯區别。
橢圓封頭受力情況不如半球形封頭均勻，但橢圓封頭比碟形封頭好。當Di/（2h）=2等于壁厚時，頂點處的應力最大，周向壓應力出現。連接圓柱體時，橢圓封頭可以達到與圓柱體相同的強度。
碟形封頭最大的機械缺點是它的折邊半徑 r 較小，這個折邊區的存在使頭部的經線不連續，造成較大的經線彎曲應力和周向壓縮壓力。然而r/R 越小，折邊區域的這些應力就越大，因此出現圓周裂紋的可能性就越大。
當r=0時，碟形封頭變成沒有折邊的球形蓋，斷點局部會出現峰值應力，封頭的力學性能不好，斷點處的焊縫會成為危險源，封頭與筒體的角焊縫為全熔透結構。
在壓力容器中，使用錐形頭是為了使錐形外殼有利于流體的排出和均勻分布。就錐頭的機械特性而言，錐頂部分的強度很高，一般不用在錐頂開孔。
制造和材料消耗
各種封頭一般采用敲打、沖壓、滾壓或爆破成型，半球形和橢圓形封頭通常由沖壓制成。大半球形封頭也可以先沖壓成球，再組裝焊接。碟形封頭通常是通過沖壓、敲打或爆破成型，折疊部分可以敲打或滾壓。
從制造工藝分析，封頭越深，直徑和壁厚越大，制造難度越大，特别是使用高強度鋼時，整體沖壓半球形封頭不像橢圓封頭那樣容易制造。橢圓頭必須有一個幾何形狀的橢圓形模具，并通過手工制造。橢圓頭具有很大的制造靈活性，錐形頭的錐尖部分難以滾動。為了避免制造困難和降低錐體高度，當錐尖角較小時，有時會加一個組合封頭（如加一個球頂）。
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2023-08-30
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