일반 역학 · 규정 설계 아님
마감된 단부 얇은 원통 막 응력 계산서
불연속부에서 멀리 떨어진 직선 원통 벽의 균일한 원주 방향 및 압력 유발 축 방향 막 응력을 추정합니다. 이 모델은 양의 내부-외부 압력 차이와 분석된 벽을 통한 마감된 단부 추력 경로를 필요로 합니다.
모델 출력
균일한 얇은 원통 막 성분
σθ = Δp ri/t = Δp Di/(2t)
σz,p = Δp ri/(2t) = Δp Di/(4t)
σeq,mem = √(σθ² − σθσz,p + σz,p²)
여기서 Δp는 내부 압력에서 외부 압력을 뺀 값이며; Di 는 내부 지름이며; ri 는 내부 반지름이며; 그리고 t는 벽 두께입니다. 압력과 응력은 단위를 공유합니다. MPa와 mm가 사용될 때, 응력은 MPa입니다. 미국 경로는 정확히 1 in = 25.4 mm 및 1 psi = 0.006894757293168361 MPa를 사용하며; 표시된 응력은 psi로 다시 변환됩니다.
원주 방향 표현은 종단 절단 단면의 횡력 평형을 따릅니다. 축 방향 표현은 마감된 단부에서의 압력 힘과 원통 벽의 막 힘 사이의 평형을 따릅니다. 따라서 다른 구조가 단부 추력을 지지하거나 추가 축 하중을 포함해야 할 때 적용되지 않습니다.
기하학적 게이트
인용된 퍼듀 역학 소스는 교육용 얇은 벽 분석의 가정으로 벽 두께의 최소 10배인 반지름을 사용합니다. 따라서 이 계산서는 ri/t ≥ 10일 때만 계산합니다. 등호는 허용되며; 더 작은 비율은 거부됩니다.
이 워크시트 범위 밖
- 외부-대-내부 압력 (음의 Δp), 진공 및 좌굴/안정성.
- 열린 끝, 구속된 끝, 다른 구성 요소를 통해 전달되는 힘, 또는 추가된 축방향, 굽힘, 열, 자중, 풍하중, 지진, 노즐 또는 지지 하중.
- 헤드, 원추형, 구형, 접합부, 개구부, 노즐, 플랜지, 지지대, 용접 상세, 결함 및 기타 국부 불연속성.
- 소성,大变형, 이방성, 적층판, 잔류 응력, 피로, 크리프, 파괴, 부식/침식 여유 또는 사이클 서비스.
- 허용 응력, 이음 효율, 공차, 성형/제작 효과, 검사, 시험, 보호 장치 및 관할권 요구사항.
퍼듀 ME 323 과제 세트 10, 문제 10.3
발표된 해는 r = 3000 mm, t = 20 mm 및 p = 2 MPa 를 사용합니다. 이는 r/t = 150, 축방향 응력 150 MPa 및 원주 응력 300 MPa 를 보고합니다. D 를 입력하세요i = 6000 mm 로 해당 반지름을 나타냅니다. 워크시트는 독립적으로 이러한 막 성분을 재현하고 명시된 면내 등가 조합에 대해 259.807621 MPa 를 제공합니다.
| 입력 / 출력 | 값 | 역할 |
|---|---|---|
| Δp, Di, t | 2 MPa, 6000 mm, 20 mm | 발표된 반지름의 두 배로 지름이 입력된 발표된 예제 |
| ri/t | 150 | 발표된 해 |
| σz,p | 150 MPa | 발표된 해 |
| σθ | 300 MPa | 발표된 해 |
| σeq,mem | 259.807621 MPa | 독립적인 평면 응력 조합, 보고된 퍼듀 답이 아님 |
공개 역학 소스
퍼듀 대학교 ME 323 강의 30: 얇은 벽 압력 용기 r ≥ 10t, 두께 방향 변형률 변화의 미미함, 평면 응력, 선형 탄성 및 소변형 가정을 명시하고 원통형 압력 용기에 대한 축방향 및 원주 형태를 유도합니다. 퍼듀 ME 323 과제 세트 10 (2025 년 가을), 문제 10.3 위에서 사용된 발표된 수치 예제를 제공합니다.
NIST SP 811 Appendix B.8 정확한 psi 경로를 유도하는 데 사용된 국제 인치 및 파운드 힘 SI 인자를 제공합니다. 압력 인자는 독립적으로 다음에 대해 교차 확인되었습니다 부록 B.9.
압력 용기 코드는 구현되지 않음
ASME BPVC Section VIII, Division 1 (2025) 범위 내 설계, 제작, 검사, 시험 및 인증을 다룹니다. 전체 규칙은 이 3 입력 평형 워크시트에 의해 재현되지 않습니다.
NBN EN 13445-3:2026, EN 13445-3:2026 의 공식 국가 채택으로, 활성이며 NBN EN 13445-3:2021+A1:2026 을 대체합니다. 이는 EN 13445 시리즈 내에서 불화 압력 용기의 설계를 다룹니다. 그 라이선스된 상세 규칙은 여기서 주장되거나 구현되지 않습니다. 적용 가능한 판본, 개정, 관할권 및 계약 요구사항은 실제 프로젝트에 대해 확립되어야 합니다. 소스/상태 접근 2026 년 7 월 13 일.
