Ingyenes mérnöki eszköz
Megengedett feszültség anyagonként
Számítsa ki a tervezési megengedett feszültséget az ASME VIII 1. osztály vagy az EN 13445-3 szabvány szerint. Hőmérsékletfüggő tulajdonságok, kúszás-szakadás vizsgálat, hegesztési varrat hatásfok-tényezője. 12+ anyagminőség.
Tervezési megengedett feszültség
EN 13445-3 (Ferrites acélok)
ASME VIII 1. osztály
Hőmérséklet-csökkentés
Mind a hozam, mind az UTS csökken a hőmérséklettel. Ez a kalkulátor linearizált csökkenési görbéket használ az EN 10028 / ASME II-D adatok alapján:
- 100°C alatt: a tulajdonságok szobahőmérsékleti értékeknek felelnek meg
- 100–400°C: fokozatos csökkenés (a hozam gyorsabban csökken, mint az UTS-nél)
- 400°C felett: jelentős csökkenés; a kúszás dominálhat
Kúszórendszer
Amikor a tervezési hőmérséklet meghaladja a kúszás kezdeti hőmérsékletét, az időfüggő szakadási feszültség az irányadó. Tipikus kúszás kezdete:
| Anyagtípus | Kúszás kezdete (°C) | Tipikus maximális tervezési hőmérséklet |
|---|---|---|
| Szénacél (S235, S355) | ~350 | 400 °C |
| C-Mn nyomás (P265GH, P355GH) | ~380 | 450 °C |
| Mo acél (16Mo3) | ~400 | 500 °C |
| CrMo acél (13CrMo4-5) | ~450 | 550 °C |
| 2¼Cr-1Mo (10CrMo9-10) | ~470 | 600 °C |
| Ausztenites rozsdamentes acél (304, 316L) | ~500 | 700 °C |
Gyakorlati példa
Adott: P265GH, Rp(20)=265 MPa, Rm=410 MPa, hőmérséklet=250°C, hegesztési varrat E=1,0
Rp(250°C) ≈ 265 × 0,85 = 225,3 MPa (hőmérséklet miatti csökkenés)
f_hozam = 225,3 / 1,5 = 150,2 MPa
f_UTS = 410 / 2,4 = 170,8 MPa
f = min(150,2; 170,8) = 150,2 MPa (a hozam határozza meg)
E=1,0 esetén: σ_allow = 150,2 MPa
Anyagösszehasonlítás szobahőmérsékleten
| Anyag | Rp0,2 | Rm | f (EN) | S (ASME) |
|---|---|---|---|---|
| S235JR | 235 | 360 | 150 | 103 |
| S355JR | 355 | 510 | 213 | 146 |
| P265GH | 265 | 410 | 171 | 117 |
| P355GH | 355 | 490 | 204 | 140 |
| 16Mo3 | 280 | 450 | 187 | 129 |
| 13CrMo4-5 | 295 | 460 | 192 | 131 |
| 10CrMo9-10 | 275 | 450 | 183 | 129 |
| 304-es rozsdamentes acél | 210 | 520 | 140 | 138 |
| 316L rozsdamentes acél | 200 | 500 | 133 | 133 |
| 2205 Duplex | 450 | 620 | 258 | 177 |
⚠️ Megjegyzés: Ez a kalkulátor hozzávetőleges értékeket ad az előzetes tervezéshez. Mindig ellenőrizze az aktuális szabványtáblázatokat (ASME II-D, EN 10028, EN 10222) az adott anyagminőség, termékforma, vastagság és hőmérséklet tekintetében.
A megengedett feszültség a méretezett szerkezeti elemben megengedett legnagyobb feszültség. Az anyag szilárdságának és a szabványban meghatározott biztonsági tényezőnek a hányadosa. Alkalmazása megfelelő biztonsági tartalék mellett biztosítja, hogy az elem normál (vagy rendellenes) terhelés esetén ne menjen tönkre.
A különböző szabványok eltérő biztonsági tényezőket alkalmaznak, ezért ugyanarra az anyagra eltérő megengedett feszültségek adódnak.
Az ASME VIII az UTS-re 3.5 biztonsági tényezőt használ (2007 előtt ez 4.0 volt), míg az EN 13445 2.4 értéket alkalmaz. Ez azt jelenti, hogy az ASME az UTS-kritérium tekintetében konzervatívabb. A folyáshatárra azonban mindkettő 1.5 értéket használ.
Nagy szilárdságú anyagoknál, ahol a folyáshatár a meghatározó (pl. S355, 2205), a két szabvány hasonló eredményeket ad. Kisebb szilárdságú anyagoknál, ahol az UTS a meghatározó, az ASME lényegesen konzervatívabb.
A folyáshatár és az UTS egyaránt csökken a hőmérséklet emelkedésével. A folyáshatár gyorsabban csökken. A kúszás kezdeti hőmérséklete felett az időfüggő tartamszilárdság válhat a meghatározó kritériummá.
Példa: S355 esetén 400°C hőmérsékleten Rp ≈ 297 MPa (szemben az RT mellett érvényes 355 értékkel), ezért a megengedett feszültség 213 értékről ~173 MPa értékre csökken (EN).
A kúszás az alábbi hőmérsékletek felett válik jelentőssé: ~350°C szénacélnál, ~400°C Mo-acélnál, ~450°C CrMo esetén, ~500°C ausztenites SS esetén. E hőmérsékletek felett a 100 000h időtartamhoz tartozó kúszási tartamszilárdság a hozzá tartozó biztonsági tényezővel elosztva kisebb lehet a folyáshatár alapján meghatározott megengedett feszültségnél.
A hegesztett kötés szilárdsági tényezője (E vagy z) figyelembe veszi a lehetséges varrathibákat:
- E=1,0: Minden varrat teljes radiográfiai vagy ultrahangos vizsgálata
- E=0,85: Szúrópróbaszerű (részleges) radiográfiai vizsgálat
- E=0,7: Térfogati NDE nélkül (csak szemrevételezés)
A tényleges megengedett feszültség = σ_allow × E. Az E=1,0 alkalmazása több NDE vizsgálatot igényel, de vékonyabb falakat tesz lehetővé.
Az ezen az oldalon ismertetett eljárásokat a Vibromera csapata dolgozta ki, és a helyszínen tesztelte a Balanset-1A segítségével, amely egy hordozható, kétcsatornás kiegyensúlyozó és rezgésanalizátor a helyszíni kiegyensúlyozáshoz.
Professzionális terepi eszközök. Több mint 50 országban használják.
