Upoznajte Vibromera.com — našu novu međunarodnu web stranicu. Posjetite Vibromera.com →

Opća mehanika · ne projektovanje prema normama

Radni list za membranski napon tankog cilindra sa zatvorenim krajevima

Procijenite uniformni opinski i aksijalni membranski napon izazvan pritiskom u pravom cilindričnom zidu, daleko od diskontinuiteta. Model zahtijeva pozitivan unutrašnji pritisak u odnosu na vanjski i put aksijalne sile zatvorenog kraja kroz analizirani zid.

Δp = punutra − pvanjskiri/t ≥ 10 modelna granicaNema presude o prolazu/neuspjehu

Izlazni podaci modela

—
Obimni membranski napon σθ
—
Aksijalni membranski napon σz za zatvoreni kraj
—
Ekvivalentni membranski napon u ravni σeq
—
Unutrašnji poluprečnik rᵢ
—
Geometrijski omjer rᵢ/t
—
Relativna debljina zida t/rᵢ
—
Nije rezultat prihvaćanja: ovo su idealizirane membranske komponente, a ne dozvoljeni naponi, potrebna debljina zida, maksimalni dozvoljeni radni pritisak ili dokaz usklađenosti. Ne upoređujte ih isključivo s granicom tečenja i ne proglašavajte posudu sigurnom.

Jednolike membranske komponente tankog cilindra

ri = Di/2
σθ = Δp ri/t = Δp Di/(2t)
σz,p = Δp ri/(2t) = Δp Di/(4t)
σeq,mem = √(σθ² − σθσz,p + σz,p²)

Ovdje je Δp unutrašnji pritisak minus vanjski pritisak; Di je unutrašnji prečnik; ri je unutrašnji poluprečnik; a t je debljina zida. Pritisak i napon dijele istu mjernu jedinicu. Kada se koriste MPa i mm, napon je u MPa. Američka ruta koristi tačno 1 in = 25,4 mm i 1 psi = 0,006894757293168361 MPa; prikazani napon se konvertuje nazad u psi.

Izraz za obimski napon slijedi iz ravnoteže poprečnih sila uzdužno prerezanog segmenta. Izraz za aksijalni napon slijedi iz ravnoteže sile pritiska na zatvoreni kraj nasuprot membranskoj sili u cilindričnom zidu. Stoga se ne primjenjuje kada potisak kraja preuzima druga struktura ili kada se mora uključiti dodatno aksijalno opterećenje.

Radijalni napon izostavljen: stvarni napon u zidu također uključuje radijalnu komponentu koja se mijenja kroz debljinu, plus moguće lokalne i savijajuće napone. Gornja ekvivalentna vrijednost kombinuje samo dvije navedene membranske komponente u ravni; to nije kompletna analiza napona ni iskorištenje kodeksa.

Geometrijska ograda

Navodeni izvor mehanike sa Purduea koristi poluprečnik najmanje deset puta veći od debljine zida kao pretpostavku za svoju edukativnu analizu tankog zida. Ovaj proračunski list stoga računa samo kada je ri/t ≥ 10. Jednakost se prihvata; manji omjer se odbija.

Nije granica sigurnosti: ri/t ≥ 10 ne dokazuje tačnost modela tanke ljuske za svaku namjenu i ne zadovoljava nijedan standard za posude pod pritiskom. Ona samo sprječava upotrebu izvan navedenog modela za nastavu. Zahtijevana tačnost, konvencija o prečniku, klasifikacija napona ili važeći standard mogu zahtijevati drugu metodu.

Izvan ovog proračunskog obrasca

  • Pritisak spoljašnji nad unutrašnjim (negativan Δp), vakuum i izvijanje/stabilnost.
  • Otvoreni krajevi, zadržani krajevi, sila prenesena kroz drugi element, ili bilo koje dodatno aksijalno, savijajuće, toplotno, opterećenje vlastitom težinom, vjetrovno, seizmičko, opterećenje priključka ili oslonca.
  • Dna, konusi, sfere, spojevi, otvori, priključci, flanše, oslonci, detalji zavarivanja, defekti i druge lokalne diskontinuitete.
  • Plastičnost, velika deformacija, anizotropija, laminati, zaostala naprezanja, zamor materijala, puzanje, lom, dodatak za koroziju/eroziju ili ciklični rad.
  • Dozvoljeni napon, efikasnost spoja, tolerancije, efekti oblikovanja/proizvodnje, pregled, ispitivanje, zaštita od prekomjernog pritiska i zahtjevi nadležnih tijela.

Purdue ME 323 Zbirka zadataka 10, Zadatak 10.3

Objavljeno rješenje koristi r = 3000 mm, t = 20 mm i p = 2 MPa. Navodi r/t = 150, aksijalni napon 150 MPa i obimni napon 300 MPa. Unesite Di = 6000 mm za predstavljanje tog poluprečnika. Radni list nezavisno reprodukuje te membrane komponente i daje 259.807621 MPa za navedenu ekvivalentnu kombinaciju u ravni.

Ulaz / izlazVrijednostUloga
Δp, Di, t2 MPa, 6000 mm, 20 mmObjavljeni primjer, sa prečnikom unesenim kao dvostruka vrijednost objavljenog poluprečnika
ri/t150Objavljeno rješenje
σz,p150 MPaObjavljeno rješenje
σθ300 MPaObjavljeno rješenje
σeq,mem259.807621 MPaNezavisna kombinacija ravninskog stanja naprezanja, nije objavljeno Purdueovo rješenje

Otvoreni izvor iz mehanike

Predavanje 30 Sveučilišta Purdue ME 323: Posude pod pritiskom s tankim zidovima navodi pretpostavke r ≥ 10t, zanemarivu promjenu deformacije kroz debljinu, ravninsko stanje naprezanja, linearno-elastično ponašanje i male deformacije, te izvodi aksijalne i obodne oblike za cilindričnu posudu pod pritiskom. Purdue ME 323 Zbirka zadataka 10 (jesen 2025), Zadatak 10.3 dostavlja objavljeni numerički primjer korišten iznad.

NIST SP 811 Dodatak B.8 navodi međunarodne faktore za inč i funtu-silu u SI sustavu korištene za izvođenje točne psi rute; faktor pritiska je neovisno provjeren u odnosu na Dodatak B.9.

Kodovi za posude pod pritiskom nisu implementirani

ASME BPVC odjeljak VIII, podjela 1 (2025) obuhvata projektovanje, izradu, inspekciju, ispitivanje i sertifikaciju u okviru svog opsega; kompletna pravila nisu reprodukovana ovim radnim listom ravnoteže sa tri ulaza.

NBN EN 13445-3:2026, zvanično nacionalno usvajanje EN 13445-3:2026, je aktivno i zamjenjuje NBN EN 13445-3:2021+A1:2026. Obuhvata projektovanje posuda pod pritiskom bez izravnog plamena u okviru serije EN 13445. Njegova licencirana detaljna pravila se ovdje ne navode niti implementiraju. Primjenjiva izdanja, izmjene, jurisdikcija i ugovorni zahtjevi moraju se utvrditi za stvarni projekat. Izvori/status pristupljeno 13. jula 2026.

Klasifikacija: prikazane jednačine su opšte formule mehanike tankog zida pod navedenim pretpostavkama. One nisu označene kao ASME, EN ili ISO formula za projektovanje, a rezultat nije normativni proračun usklađenosti.
Ne. To je idealizovani mehanički radni list. Projektovanje prema kodu zahtijeva primjenjiva licencirana pravila i mnoge ulaze i provjere koji ovdje nedostaju.
Unesite apsolutni unutrašnji pritisak minus apsolutni vanjski pritisak. Čitanje manometra može biti jednako toj razlici samo kada njegov referentni pritisak zapravo predstavlja vanjski pritisak koji djeluje na zid.
Aksijalni izraz za membranski napon uslijed pritiska uravnotežuje potisak pritiska na zatvoreni kraj protiv membranske sile u ovom zidu. Različit put potiska ili dodatno aksijalno opterećenje mijenja aksijalnu komponentu.
Ne. To je samo kriterij primjenjivosti modela ovog obrasca, prema navedenom izvoru iz mehanike. To nije provjera dozvoljenog napona, stabilnosti ili usklađenosti s normom.
Vanjski pritisak veći od unutrašnjeg uvodi probleme stabilnosti i izvijanja koji su izvan dometa ovog obrasca za membranske napone pri unutrašnjem pritisku. Nulti Δp je prihvaćen i daje nulte komponente uzrokovane pritiskom.

Procedure opisane na ovoj stranici razvio je i terenski testirao tim Vibromera koristeći Balanset-1A, prenosivi dvokanalni balanser i analizator vibracija za balansiranje rotora na licu mjesta.

Samo procjena opće mehanike; zadržite kontrolirani izvor ulaznih podataka i dovršite projektiranje prema važećim inženjerskim standardima. · Svi kalkulatori
Categories:

Nikolai Shelkovenko

Nikolai Shelkovenko

Nikolai Shelkovenko je inženjer analize vibracija te osnivač i izvršni direktor kompanije Vibromera. Više od 15 godina balansira rotacionu opremu na terenu, a ne na ispitnom stolu: malčere, industrijske ventilatore, drobilice, centrifuge, vratila i vretena. Upravo je iz tog rada nastala serija instrumenata Balanset — osmišljeni su kao alat koji stručnjak može ponijeti do mašine i njime raditi sam, na licu mjesta, a ne kao laboratorijska oprema. Vibromera je osnovana 2017. godine, a od 2023. sjedište joj je u Portu u Portugalu. Ovdje se odvijaju razvoj, sklapanje i podrška za liniju Balanset. Vodeći instrument je Balanset-1A, prijenosni analizator za balansiranje u jednoj i dvije ravni te za vibracijsku dijagnostiku. Nikolai lično učestvuje u podršci korisnicima, u rješavanju složenih slučajeva balansiranja i u razvoju softvera. Radi s korisnicima širom svijeta, na bilo kojem jeziku.

WhatsApp
Balanset-1A · €1975Pitajte inženjera