İnce cidarlı silindirik ve küresel basınç kapları için çevresel ve boyuna gerilmeyi ya da gerekli cidar kalınlığını, bir ASME seçeneğiyle hesaplayın.
Geometriyi ve gerilme için mi (kalınlık verildiğinde) yoksa kalınlık için mi (izin verilen gerilme verildiğinde) çözüleceğini seçin.
Bu araç hakkında
İnce Cidarlı Basınç Kabı Gerilme Hesaplayıcı, iç basınç altındaki silindirik veya küresel bir kaptaki membran gerilmelerini bulur ya da geriye doğru çalışarak seçilen bir izin verilen gerilmenin gerektirdiği cidar kalınlığını verir. Gerilme modu için iç basınç, iç çap ve cidar kalınlığını ya da kalınlık modu için basınç, çap, izin verilen gerilme ve kaynak verimini girin. Basınç MPa, bar veya psi cinsinden ve boyutlar mm veya inç cinsinden verilebilir; her şey tarayıcınızda yerel olarak hesaplanır.
İnce cidarlı bir silindir için (çap-kalınlık oranı yaklaşık 20'nin üzerinde) çevresel gerilme σ_h = p·r / t ve boyuna gerilme bunun yarısı, σ_l = p·r / 2t'dir; r iç yarıçap ve t cidar kalınlığıdır. Bir küre için membran gerilmesi her yönde p·r / 2t'dir. Gerekli kalınlık için çözüm, bir silindir için t = p·r / (S·E) veya bir küre için t = p·r / (2·S·E) verir; S izin verilen gerilme ve E kaynak birleşim verimidir. Araç ayrıca, basıncın iç yarıçap yerine ortalama yarıçapa etkimesini hesaba katan ASME-tarzı minimum, bir silindir için t = p·r / (S·E − 0,6p)'yi de raporlar. Çap-kalınlık oranı 20'nin altına düşerse, ince-cidar varsayımının artık geçerli olmadığını ve bir kalın-cidar (Lamé) analizinin gerektiğini işaretler.
Örnek olarak, 500 mm iç çaplı ve 6 mm cidarlı bir silindirin 2 MPa iç basınç altında çevresel gerilmesi 2 × 250 / 6 ≈ 83,3 MPa ve boyuna gerilmesi yaklaşık 41,7 MPa'dır, çap-kalınlık oranı 83'tür — rahatça ince cidarlı. Bu formüller yalnızca membran (uçlar, ağızlar ve mesnetlerden uzak) davranışını kapsar; süreksizliklerdeki yerel eğilme ek analiz gerektirir.
Sık sorulan sorular
Çevresel gerilme ile boyuna gerilme nedir?
Çevresel gerilme, çevre boyunca etki eder ve silindiri uzunluğu boyunca yarmaya çalışır; p·r/t'ye eşittir. Boyuna gerilme eksen boyunca etki eder ve p·r/2t'ye eşittir — çevresel gerilmenin tam yarısı. Bu yüzden basınçlı bir boru, daha yüksek gerilmeli çevresel yönde, uzunlamasına yarılır.
İnce-cidar varsayımı ne zaman geçerlidir?
İnce-cidar membran formülleri, iç çap cidar kalınlığının yaklaşık 20 katından fazla olduğunda doğrudur, böylece gerilme cidar boyunca neredeyse üniformdur. Bu oranın altında radyal gerilme ve cidar boyunca değişim önem kazanır ve bunun yerine kalın-cidar Lamé analizi kullanılmalıdır.
Kaynak verimi ne anlama gelir?
Kaynak verimi E, kaynakların ana levhadan daha zayıf olmasını hesaba katar. Radyografisiz kaynaklar için yaklaşık 0,7'den tam radyografili dikişler için 1,0'a kadar değişir. Gerekli kalınlık E'ye bölünür, dolayısıyla daha düşük bir verim, aynı basınç ve izin verilen gerilme için daha kalın bir cidar gerektirir.
ASME kalınlığı neden basit olandan farklıdır?
Basit formül iç yarıçapı kullanır; ASME formülü t = p·r/(S·E − 0,6p), basıncın cidar boyunca etkimesini düzeltir, böylece gerilme ortalama yarıçapa daha yakın referanslanır. Düşük basınçlarda ikisi neredeyse eşleşir, ancak basınç izin verilen gerilmeye doğru arttıkça ASME değeri biraz daha büyüktür.