Is this an ASME or EN 13445 pressure-vessel design calculation?

No. It is a general mechanics worksheet for idealized membrane stress. It does not implement the complete construction, material, fabrication, examination, testing or design rules of a pressure-vessel code.

Which pressure belongs in the equations?

Use the positive internal-minus-external pressure difference across the wall. Do not enter absolute internal pressure unless external absolute pressure is zero.

Why is the axial result limited to closed ends?

The axial expression assumes pressure end thrust is carried by the cylindrical wall being analyzed. Another load path or additional axial load changes that result.

Does radius divided by thickness of ten prove that a vessel is safe?

No. It is only the applicability gate used by the cited mechanics source for its thin-wall idealization, not a code acceptance or safety criterion.

Is the displayed equivalent stress a complete wall stress?

No. It is the von Mises combination of the two uniform in-plane membrane components. Radial stress, local stresses, discontinuities and other loads are outside the worksheet.

Általános mechanika · nem szabványos tervezés

Zárt végű vékony henger membránfeszültség-munkalap

A egyenes hengeres falban, a diszkontinuitásoktól távol fellépő egyenletes körkörös és nyomásindukált axiális membránfeszültség becslése. A modell pozitív belső-külső nyomáskülönbséget és a vizsgált falon átvezetett zárt végű nyomóerő-átvitelt feltételez.

Δp = p_belül − p_outsider_i/t ≥ 10 modellkapuNincs jó/helytelen ítélet

Mértékegység-rendszer

Pozitív nyomáskülönbség Δp (MPa)

Belső átmérő D_i (mm)

Falvastagság t (mm)

Vezérelt forrás / számítás alapja

Megerősítem, hogy ez egy egyenes, kör keresztmetszetű, állandó vastagságú henger, távol a végektől, fejezettől, csatlakozóktól, támaszoktól, hegesztési részletektől és egyéb diszkontinuitásoktól; Δp egyenletes és nem negatív; a végek zártak, és nyomóerőiket ez a hengeres fal viseli; nincs más axiális terhelés; a membrán, kis alakváltozású, lineárisan rugalmas idealizáció alkalmazható; és külön szabványos, anyagminőségi, helyi feszültségű, stabilitási, fáradási, kúposodási, korróziós, gyártási, vizsgálati és tesztelési ellenőrzéseket végeznek.

Modell kimenetek

—

Körkörös membrán σθ

—

Zárt végű axiális membrán σz

—

Síkon belüli membrán ekvivalens σeq

—

Belső sugár rᵢ

—

Geometriai arány rᵢ/t

—

Relatív falvastagság t/rᵢ

—

Nem elfogadási eredmény: ezek idealizált membránkomponensek, nem megengedett feszültségek, nem szükséges falvastagság, nem maximális megengedett üzemi nyomás és nem megfelelőségi bizonyíték. Ne hasonlítsa őket kizárólag a folyáshozzáadáshoz, és ne nyilvánítsa edényt biztonságosnak.

Egyenletes vékony henger membránkomponensei

r_i = D_i/2
σ_θ = Δp r_i/t = Δp D_i/(2t)
σ_z,p = Δp r_i/(2t) = Δp D_i/(4t)
σ_eq,mem = √(σ_θ² − σ_θσ_z,p + σ_z,p²)

Itt Δp a belső nyomás mínusz a külső nyomás; D_i a belső átmérő; r_i a belső sugár; és t a falvastagság. A nyomás és a feszültség közös mértékegységet használ. Ha MPa és mm használatban van, a feszültség MPa. Az US útvonal pontosan 1 in = 25,4 mm és 1 psi = 0,006894757293168361 MPa értékeket használ; a megjelenített feszültséget visszaalakítják psi-ba.

A körkörös kifejezés a hosszanti metszet keresztirányú erőegyensúlyából következik. Az axiális kifejezés a zárt végre ható nyomóerő és a hengeres falban fellépő membrán erő egyensúlyából következik. Ezért nem alkalmazható, ha másik szerkezet viseli a végnyomóerőt, vagy ha további axiális terhelést kell figyelembe venni.

Radiális feszültség elhagyva: a tényleges fal feszültsége tartalmaz egy vastagságon át változó radiális komponenst is, valamint lehetséges helyi és hajlító feszültségeket. A fenti ekvivalens érték csak a két megadott síkon belüli membránkomponenst ötvözi; nem teljes feszültségelemzés vagy szabványkihasználás.

Geometriai kapu

A hivatkozott Purdue mechanikai forrás a sugár legalább tízszeres falvastagságot feltételezi oktatási vékonyfalú elemzéséhez. Ez a munkalap ezért csak akkor számol, ha r_i/t ≥ 10. Az egyenlőség elfogadott; kisebb arány elutasítva.

Nem biztonsági határ: r_i/t ≥ 10 nem bizonyítja a vékonyhéj-elmélet pontosságát minden célra, és nem felel meg egyetlen nyomástartó edény szabványnak sem. Csak megakadályozza a használatot a megadott oktatási modell határain kívül. Egy előírt pontosság, átmérő-konvenció, feszültségbesorolás vagy irányadó szabvány más módszert írhat elő.

Ez a munkalap határain kívül

Külső-belső nyomáskülönbség (negatív Δp), vákuum és kihajlás/stabilitás.
Nyitott végek, rögzített végek, erőátvitel egy másik alkatrészen keresztül, vagy bármilyen további tengelyirányú, hajlító, hőterhelés, saját súly, szél, szeizmikus, csatlakozó vagy támasz terhelés.
Véglemezek, kúpos részek, gömbölyű részek, átmenetek, nyílások, csatlakozók, menetes csatlakozók, támaszok, hegesztési részletek, hibák és egyéb helyi szakszerűtlen átmenetek.
Plaszticitás, nagy alakváltozás, anizotrópia, réteges szerkezetek, maradékfeszültség, fáradás, mászás, törés, korrózió/erozió tartalék vagy ciklikus üzem.
Megengedett feszültség, kötés hatékonysága, tűrések, formázás/gyártás hatásai, vizsgálat, tesztelés, túlnyomás-védelem és hatásköri követelmények.

Purdue ME 323 Házi feladat 10. készlet, 10.3. feladat

A közzétett megoldás r = 3000 mm, t = 20 mm és p = 2 MPa értékeket használ. r/t = 150, tengelyirányú feszültség 150 MPa és körkörös feszültség 300 MPa értékeket közöl. Adja meg a D_i = 6000 mm értéket a sugár reprezentálására. A munkalap függetlenül reprodukálja ezeket a membránfeszültség-komponenseket, és 259.807621 MPa értéket ad a megadott síkbeli ekvivalens kombinációra.

Bemenet / kimenet	Érték	Szerep
Δp, D_i, t	2 MPa, 6000 mm, 20 mm	Közzétett példa, az átmérőt a közzétett sugár kétszereseként megadva
r_i/t	150	Közzétett megoldás
σ_z,p	150 MPa	Közzétett megoldás
σ_θ	300 MPa	Közzétett megoldás
σ_eq,mem	259.807621 MPa	Független síkfeszültség-kombináció, nem közzétett Purdue válasz

Nyílt mechanikai forrás

Purdue University ME 323 Előadás 30: Vékonyfalú nyomástartó edények megfogalmazza az r ≥ 10t, elhanyagolható falvastagság menti alakváltozás-változás, síkfeszültség, lineáris rugalmas és kis alakváltozás feltételezéseket, és levezeti a hengeres nyomástartó edény tengelyirányú és körkörös alakjait. Purdue ME 323 Házi feladat 10. készlet (2025 ősz), 10.3. feladat szolgáltatja a fent használt közzétett numerikus példát.

NIST SP 811 Appendix B.8 megadja a pontos psi útvonal levezetéséhez használt nemzetközi hüvelyk és font-erő SI tényezőket; a nyomás tényezőt függetlenül ellenőrizték a B.9. függelék.

Nyomástartó edény szabványok nem valósultak meg

ASME BPVC VIII. fejezet, 1. osztály (2025) lefedést, gyártást, ellenőrzést, tesztelést és tanúsítást a hatásköre szerint; a teljes szabályokat ez a három bemenetű egyensúlyi munkalap nem reprodukálja.

NBN EN 13445-3:2026, az EN 13445-3:2026 hivatalos nemzeti elfogadása, aktív és helyettesíti az NBN EN 13445-3:2021+A1:2026 szabványt. Lefedi a nem tüzeléses nyomástartó edények tervezését az EN 13445 sorozatban. A licencelt részletes szabályait itt nem állítjuk vagy valósítjuk meg. Az alkalmazandó kiadásokat, módosításokat, hatáskört és szerződéses követelményeket a valós projekt számára kell meghatározni. Források/státusz megtekintve 2026. július 13-án.

Osztályozás: a megjelenített egyenletek általános vékonyfalú mechanikai képletek a deklarált feltételezések mellett. Nem ASME, EN vagy ISO tervezési képletként vannak címkézve, és az eredmény nem normatív megfelelőségi számítás.

Nem. Ez egy idealizált mechanikai munkalap. A szabványos tervezés az alkalmazandó licencelt szabályokat és sok itt hiányzó bemenetet és ellenőrzést igényel.

Adja meg a belső abszolút nyomás mínusz a külső abszolút nyomás értékét. Egy manométer-olvasat csak akkor egyezhet meg ezzel a különbséggel, ha a referencia ténylegesen a falra ható külső nyomást képviseli.

A tengelyirányú nyomás-membrán kifejezés egyensúlyba hozza a lezárt végen ható nyomás-erőt a fal membránerejével. Egy másik erőátviteli út vagy extra tengelyirányú terhelés megváltoztatja a tengelyirányú komponenst.

Nem. Ez csak a hivatkozott mechanikai forrásból származó munkalap modell-alkalmazhatósági kapuja. Nem megengedett feszültség, stabilitás vagy szabvány-megfelelőség ellenőrzés.

A külső-belső nyomás stabilitási és kihajlási aggályokat vet fel ezen a belső nyomású membrán munkalapon kívül. A nulla Δp elfogadott, és nulla nyomásból származó komponenseket eredményez.