Miten ASME-standardin mukainen sallittu jännitys lasketaan?

ASME BPVC Section VIII Div.1:ssä käytetään austeniittiselle ruostumattomalle teräkselle arvoa σ_allow = min(Rp0.2/1.5, Rm/2.4) tai hiiliteräkselle ja niukkaseosteisille teräksille huoneenlämmössä arvoa min(Rp0.2/1.5, Rm/3.5). Tämä tarjoaa turvamarginaalin sekä myötöä että murtumista vastaan.

Mikä on väsymyskestävyyden raja?

Teräksille, joiden Rm < 1400 MPa, kestävyysraja Se ≈ 0,5 × Rm (loviton, kiillotettu näyte). Rm ≥ 1400 MPa, Se ≈ 700 MPa. Todellinen väsymislujuus riippuu pinnanlaadusta, koosta, jännityskeskittymästä ja ympäristöstä.

Mitä turvallisuuskertoimia käytetään erityyppisille kuormille?

Tyypillinen: Staattiset kuormat n=1,5–2,0 myötörajaa vasten. Vaihtelevat/väsytyskuormat n=2,0–4,0 kestävyysrajaa vasten. Sykkivät kuormat n=1,5–2,5. Iskukuormat n=3,0–5,0. Tekijät riippuvat vian seurauksesta ja kuorman epävarmuudesta.

Mikä on myötölujuus Rp0.2?

Rp0.2 (eli vetojännitys) on jännitys, jossa tapahtuu 0.2%:n pysyvä (plastinen) muodonmuutos. Tämän jännityksen alapuolella muodonmuutos on elastinen ja palautuva. Se on paineastioiden ja rakenneosien ensisijainen suunnitteluparametri.

Muuttuvatko ominaisuudet lämpökäsittelyn myötä?

Kyllä, merkittävästi. Esitetyt arvot ovat tyypillisiä vakiotoimitusolosuhteissa. Sammutus- ja päästösuhde (Q&T) yleensä lisää lujuutta, mutta vähentää venyvyyttä. Todelliset ominaisuudet riippuvat poikkileikkauksen koosta, austenitointilämpötilasta ja päästöolosuhteista.

Ilmainen suunnittelutyökalu

Teräksen ominaisuudet ja sallittu jännityslaskuri

Valitse teräslaji nähdäksesi mekaaniset ominaisuudet. Laskee ASME:n sallitun jännityksen, väsymiskestokyvyn rajan ja turvallisuuskertoimet eri kuormitustyypeille.

ASME BPVC Rp0.2 / Rm Väsymys Se

Ominaisuudet ja sallittu jännitys

ASME:n sallittu jännitys σ_allow

—

Myötölujuus Rp0.2

—

Lopullinen vetolujuus Rm

—

Väsymyksen kestävyysraja Se

—

Venymä A%

—

Kovuus HB

—

Tiheys

—

Turvallisuuskertoimet (n)

—

ASME:n sallittu jännitys

ASME BPVC:n Section VIII Division 1:n mukaan sallittu jännitys huoneenlämmössä on:

Austeniittisille ruostumattomille teräksille (joilla on merkittävä muokkauslujittuminen) ASME käyttää arvoa Rm/2,4 Rm/3,5:n sijaan.

Väsymyksen kestävyyden raja

Lovimattomille, kiillotetuille teräsnäytteille pyörivän taivutuksen alaisina:

Todellinen väsymislujuus vaatii muokkauskertoimia pinnanlaadulle (ka), koolle (kb), luotettavuudelle (kc) jne.:

Turvallisuuskertoimet kuormatyypin mukaan

Kuorman tyyppi	Tekijä n	Suunnittelustressi
Staattinen (tuotto)	1.5	Rp0.2 / 1.5
Staattinen (murtuma)	2,4–3,5	Rm / 2.4 tai Rm / 3.5
Sykkivä väsymys	2.0	Katso / 2.0
Täysin päinvastainen väsymys	2.5	Katso / 2.5
Isku / tärinä	3,0–5,0	Rp0.2 / n

Käytännön esimerkki

Esimerkki — 42CrMo4 Q&T

Ominaisuudet: Rp0,2 = 900 MPa, Rm = 1100 MPa

σ_allow (ASME) = min(900/1,5, 1100/3,5) = min(600, 314) = 314 MPa

Se = 0,5 × 1100 = 550 MPa (muokkaamaton)

Sykkivä väsymys: 550/2,0 = 275 MPa

⚠️ Huomautus: Esitetyt ominaisuudet ovat tyypillisiä arvoja. Todelliset ominaisuudet riippuvat lämpökäsittelystä, poikkileikkauksen koosta ja materiaalitestaustodistuksesta. Käytä suunnittelulaskelmissa aina sertifioituja arvoja.

Teräksen sallittu jännityslaskuri | Ilmainen ASME-työkalu | Vibromera

Julkaisija Nikolai Shelkovenko päällä 15. helmikuuta 2026 5. maaliskuuta 2026

Ominaisuudet ja sallittu jännitys

ASME:n sallittu jännitys

Väsymyksen kestävyyden raja

Turvallisuuskertoimet kuormatyypin mukaan

Käytännön esimerkki