সাধারণ মেকানিক্স · কোড ডিজাইন নয়
বদ্ধ-প্রান্ত পাতলা-বিলিণ্ডার মেমব্রেন-স্ট্রেস ওয়ার্কশিট
বিচ্ছিন্নতা থেকে দূরে সরল সিলিন্ড্রিকাল দেয়ালে সমান হুপ এবং চাপ-জনিত অক্ষীয় মেমব্রেন স্ট্রেস অনুমান করুন। মডেলটির জন্য ধনাত্মক অভ্যন্তরীণ-অভ্যন্তরীণ চাপ এবং বিশ্লেষিত দেয়াল দিয়ে বদ্ধ-প্রান্ত থ্রাস্ট পথের প্রয়োজন।
মডেল আউটপুট
সমান পাতলা-বিলিণ্ডার মেমব্রেন উপাদান
σθ = Δp ri/t = Δp Di/(2t)
σz,p = Δp ri/(2t) = Δp Di/(4t)
σeq,mem = √(σθ² − σθσz,p + σz,p²)
এখানে Δp হলো অভ্যন্তরীণ চাপ বিয়োগ বাহ্যিক চাপ; Di হলো অভ্যন্তরীণ ব্যাস; ri হলো অভ্যন্তরীণ ব্যাসার্ধ; এবং t হলো দেয়ালের পুরুত্ব। চাপ এবং স্ট্রেস একক ভাগ করে নেয়। যখন MPa এবং mm ব্যবহার করা হয়, স্ট্রেস MPa হয়। মার্কিন পদ্ধতিটি সঠিকভাবে 1 in = 25.4 mm এবং 1 psi = 0.006894757293168361 MPa ব্যবহার করে; প্রদর্শিত স্ট্রেস psi-তে ফিরিয়ে আনা হয়।
হুপ রাশিটি দৈর্ঘ্যে কাটা খণ্ডের অনুপ্রস্থ বল সাম্যাবস্থা অনুসরণ করে। অক্ষীয় রাশিটি বদ্ধ প্রান্তে চাপ বলের সাম্যাবস্থা অনুসরণ করে সিলিন্ড্রিকাল দেয়ালে মেমব্রেন বলের বিরুদ্ধে। তাই এটি প্রযোজ্য নয় যখন অন্য কাঠামো প্রান্ত থ্রাস্ট বহন করে বা যখন অতিরিক্ত অক্ষীয় লোড অন্তর্ভুক্ত করতে হয়।
জ্যামিতিক গেট
উল্লিখিত পুর্ডু মেকানিক্স উৎসটি এর শিক্ষামূলক পাতলা-দেয়াল বিশ্লেষণের জন্য অনুমান হিসাবে দেয়ালের পুরুত্বের অন্তত দশ গুণ ব্যাসার্ধ ব্যবহার করে। এই ওয়ার্কশিটটি তাই শুধুমাত্র তখন গণনা করে যখন ri/t ≥ 10। সমতা গ্রহণযোগ্য; একটি ছোট অনুপাত প্রত্যাখ্যান করা হয়।
এই ওয়ার্কশিটের বাইরে
- বহিঃস্থ-অভ্যন্তরীণ চাপ (ঋণাত্মক Δp), শূন্যস্থান এবং বাকলিং/স্থিতিশীলতা।
- খোলা প্রান্ত, বাধাপ্রাপ্ত প্রান্ত, অন্য কোনো উপাদানের মাধ্যমে বল স্থানান্তরিত হওয়া, বা যেকোনো অতিরিক্ত অক্ষীয়, নমন, তাপীয়, মৃত-ওজন, বায়ুপ্রবাহ, ভূকম্পন, নজল বা সমর্থন লোড।
- হেড, শঙ্কু, গোলক, সংযোগস্থল, খোলা স্থান, নজল, ফ্ল্যাঞ্জ, সমর্থন, ওয়েল্ড বিবরণ, ত্রুটি এবং অন্যান্য স্থানীয় অসংগতি।
- প্লাস্টিসিটি, বৃহৎ বিকৃতি, অ্যানিসোট্রপি, ল্যামিনেট, অবশিষ্ট স্ট্রেস, ফ্যাটিগ, ক্রিপ, ফ্র্যাকচার, করোশন/এরোশন অ্যালোয়েন্স বা চক্রীয় সেবা।
- অনুমোদিত স্ট্রেস, জয়েন্ট দক্ষতা, সহনশীলতা, গঠন/নির্মাণ প্রভাব, পরীক্ষা, পরীক্ষামূলক মূল্যায়ন, রিলিফ সুরক্ষা এবং এখতিয়ারগত প্রয়োজনীয়তা।
পার্ডিউ ME 323 হোমওয়ার্ক সেট 10, সমস্যা 10.3
প্রকাশিত সমাধানটি r = 3000 mm, t = 20 mm এবং p = 2 MPa ব্যবহার করে। এটি r/t = 150, অক্ষীয় স্ট্রেস 150 MPa এবং হুপ স্ট্রেস 300 MPa রিপোর্ট করে। D লিখুনi = 6000 mm সেই ব্যাসার্ধ প্রতিনিধিত্ব করতে। ওয়ার্কশিটটি স্বাধীনভাবে সেই মেমব্রেন উপাদানগুলো পুনরুত্পাদন করে এবং উল্লিখিত ইন-প্লেন সমতুল্য কম্বিনেশনের জন্য 259.807621 MPa দেয়।
| ইনপুট / আউটপুট | মান | ভূমিকা |
|---|---|---|
| Δp, Di, t | 2 MPa, 6000 mm, 20 mm | প্রকাশিত উদাহরণ, যেখানে ব্যাস প্রকাশিত ব্যাসার্ধের দ্বিগুণ হিসেবে প্রবেশ করানো হয়েছে |
| ri/t | 150 | প্রকাশিত সমাধান |
| σz,p | 150 MPa | প্রকাশিত সমাধান |
| σθ | 300 MPa | প্রকাশিত সমাধান |
| σeq,mem | 259.807621 MPa | স্বাধীন প্লেন-স্ট্রেস কম্বিনেশন, প্রকাশিত পার্ডিউ উত্তর নয় |
ওপেন মেকানিক্স সোর্স
পার্ডিউ ইউনিভার্সিটি ME 323 লেকচার 30: থিন-ওয়াল্ড প্রেশার ভেসেলস r ≥ 10t, নগণ্য থ্রু-থিকনেস স্ট্রেইন পরিবর্তন, প্লেন-স্ট্রেস, লিনিয়ার-ইলাস্টিক এবং স্মল-ডিফরমেশন অনুমানগুলো উল্লেখ করে এবং একটি সিলিন্ড্রিক্যাল প্রেশার ভেসেলের জন্য অক্ষীয় এবং হুপ রূপগুলো প্রতিপাদন করে। পার্ডিউ ME 323 হোমওয়ার্ক সেট 10 (ফল 2025), সমস্যা 10.3 উপরে ব্যবহৃত প্রকাশিত সংখ্যাত্মক উদাহরণটি সরবরাহ করে।
NIST SP 811 অ্যাপেন্ডিক্স B.8 সঠিক psi রুট প্রতিপাদন করতে ব্যবহৃত আন্তর্জাতিক ইঞ্চি এবং পাউন্ড-ফোর্স SI ফ্যাক্টরগুলো দেয়; চাপ ফ্যাক্টরটি স্বাধীনভাবে ক্রস-চেক করা হয়েছে অ্যাপেন্ডিক্স B.9 এর বিরুদ্ধে.
প্রেশার-ভেসেল কোডগুলো বাস্তবায়িত নয়
ASME BPVC সেকশন VIII, ডিভিশন 1 (2025) এর স্কোপের মধ্যে ডিজাইন, নির্মাণ, পরিদর্শন, পরীক্ষা এবং সার্টিফিকেশন কভার করে; এই তিন-ইনপুট ইকুইলিব্রিয়াম ওয়ার্কশিট দ্বারা পূর্ণ নিয়মগুলো পুনরুত্পাদিত হয়নি।
NBN EN 13445-3:2026, EN 13445-3:2026-এর একটি অফিশিয়াল ন্যাশনাল অ্যাডপশন, সক্রিয় এবং NBN EN 13445-3:2021+A1:2026-কে প্রতিস্থাপন করে। এটি EN 13445 সিরিজের মধ্যে আনফায়ার্ড প্রেশার ভেসেলের ডিজাইন কভার করে। এর লাইসেন্সপ্রাপ্ত বিস্তারিত নিয়মগুলো এখানে দাবি বা বাস্তবায়িত হয়নি। প্রকৃত প্রকল্পের জন্য প্রযোজ্য সংস্করণ, সংশোধনী, এখতিয়ার এবং চুক্তিগত প্রয়োজনীয়তা প্রতিষ্ঠিত হতে হবে। সোর্স/স্ট্যাটাস অ্যাক্সেস করা হয়েছে 13 জুলাই 2026।