이 도구에 대하여
박벽 압력 용기 응력 계산기는 내압을 받는 원통형 또는 구형 용기의 막응력을 찾거나, 반대로 선택한 허용 응력이 요구하는 벽두께를 역산합니다. 응력 모드에서는 내압, 내경, 벽두께를 입력하고, 두께 모드에서는 압력, 지름, 허용 응력, 용접 이음 효율을 입력하세요. 압력은 MPa, bar 또는 psi로, 치수는 mm 또는 인치로 지정할 수 있으며 모든 계산은 브라우저에서 로컬로 이루어집니다.
박벽 원통(지름-두께 비가 약 20 초과)의 경우 원주 응력은 σ_h = p·r / t이고 축방향 응력은 그 절반인 σ_l = p·r / 2t이며, r은 내반경, t는 벽두께입니다. 구의 경우 막응력은 모든 방향에서 p·r / 2t입니다. 필요 두께를 구하면 원통은 t = p·r / (S·E), 구는 t = p·r / (2·S·E)이며, S는 허용 응력, E는 용접 이음 효율입니다. 도구는 ASME 스타일 최소값 t = p·r / (S·E − 0.6p)(원통)도 보고하며, 이는 압력이 내반경이 아닌 평균 반경에 작용하는 것을 고려합니다. 지름-두께 비가 20 미만이면 박벽 가정이 더 이상 성립하지 않으며 후벽(Lamé) 해석이 필요함을 표시합니다.
예시로, 2 MPa의 내압을 받는 500 mm 내경, 6 mm 벽의 원통은 원주 응력 2 × 250 / 6 ≈ 83.3 MPa, 축방향 응력 약 41.7 MPa, 지름-두께 비 83으로 충분히 박벽입니다. 이 공식들은 막(단부, 노즐, 지지대에서 떨어진) 거동만 다루며, 불연속부의 국부 굽힘은 추가 해석이 필요합니다.