关于此工具
薄壁压力容器应力计算器求圆柱形或球形容器在内压下的薄膜应力，或反向求所选许用应力所需的壁厚。在应力模式下输入内压、内径和壁厚，或在壁厚模式下输入压力、直径、许用应力和焊缝系数。压力可以 MPa、bar 或 psi 给出，尺寸以 mm 或英寸给出；所有计算都在您的浏览器本地完成。
对于薄壁圆柱（直径与厚度之比约大于 20），环向应力为 σ_h = p·r / t，轴向应力为其一半 σ_l = p·r / 2t，其中 r 是内半径，t 是壁厚。对于球，各个方向的薄膜应力均为 p·r / 2t。求所需厚度时，圆柱为 t = p·r / (S·E)，球为 t = p·r / (2·S·E)，其中 S 是许用应力，E 是焊缝系数。该工具还报告 ASME 式最小值，圆柱为 t = p·r / (S·E − 0.6p)，它考虑压力作用于平均半径而非内半径。如果直径与厚度之比降至 20 以下，它会标记薄壁假设不再成立，需要厚壁（Lamé）分析。
举一个实例，一个内径 500 mm、壁厚 6 mm 的圆柱在 2 MPa 内压下的环向应力为 2 × 250 / 6 ≈ 83.3 MPa，轴向应力约 41.7 MPa，直径与厚度之比为 83——远为薄壁。这些公式仅涵盖薄膜（远离端部、接管和支承）行为；不连续处的局部弯曲需要额外分析。
常见问题
环向应力与轴向应力是什么？
环向（周向）应力沿圆周作用，试图沿长度方向裂开圆柱；它等于 p·r/t。轴向应力沿轴向作用，等于 p·r/2t——恰好是环向应力的一半。这就是为什么受压管道沿长度方向、沿应力较高的环向裂开。
薄壁假设何时有效？
当内径大于壁厚约 20 倍时薄膜公式准确，此时应力沿壁厚近乎均匀。低于该比值时径向应力和沿厚度的变化变得重要，应改用厚壁 Lamé 分析。
焊缝系数是什么意思？
焊缝系数 E 考虑焊缝比母材板弱。它从无射线检测焊缝的约 0.7 到完全射线检测焊缝的 1.0。所需厚度要除以 E，因此较低的系数在相同压力和许用应力下要求更厚的壁。
为什么 ASME 厚度与简单公式不同？
简单公式使用内半径；ASME 公式 t = p·r/(S·E − 0.6p) 修正压力横跨壁作用，使应力参照更接近平均半径。在低压下两者几乎吻合，但随着压力向许用应力升高，ASME 值略大。