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.

Vispārīgā mehānika · nevis normatīvais projektēšana

Aizvērtu galu plānsienu cilindra membrānspriegumu aprēķinu lapas

Novērtējiet vienmērīgo apļveida un spiediena izraisīto ass virziena membrānspriegumu taisnā cilindriskajā sienā, tālu no diskontinuitātēm. Modelis prasa pozitīvu iekšējo pret ārējo spiedienu un aizvērtu galu spiediena spēka ceļu caur analizēto sienu.

Δp = p_iekšpusē − p_ārpusēr_i/t ≥ 10 modeļa vārtiNav izdevies/neizdevies sprieduma

Modeļa izvades

—

Apļveida membrāna σθ

—

Aizvērtu galu ass membrāna σz

—

Plaknes membrānas ekvivalents σeq

—

Iekšējais rādiuss rᵢ

—

Ģeometrijas attiecība rᵢ/t

—

Relatīvais sienas biezums t/rᵢ

—

Nav pieņemšanas rezultāts: šīs ir idealizētas membrānas sastāvdaļas, nevis pieļaujamie spriegumi, nepieciešamais sienas biezums, maksimālais pieļaujamais darba spiediens vai atbilstības pierādījums. Ne salīdziniet tos tikai ar plūšanas stiprību un ne pasludiniet trauku par drošu.

Vienmērīgas plānsienu cilindra membrānas sastāvdaļas

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)

Šeit Δp ir iekšējais spiediens mīnus ārējais spiediens; D_i ir iekšējais diametrs; r_i ir iekšējais rādiuss; un t ir sienas biezums. Spiediens un spriegums dalās vienā mērvienībā. Kad tiek izmantoti MPa un mm, spriegums ir MPa. ASV ceļš izmanto tieši 1 in = 25,4 mm un 1 psi = 0,006894757293168361 MPa; attaisnotais spriegums tiek pārvērsts atpakaļ psi.

Apļveida izteiksme seko šķērsvirziena spēku līdzsvaram gareniski izgrieztam segmentam. Ass izteiksme seko spiediena spēka līdzsvaram aizvērtā galā pret membrānas spēku cilindriskajā sienā. Tāpēc tā nav piemērota, kad citu struktūru nes gala spiedienu vai kad ir jāiekļauj papildu ass slodze.

Radiālais spriegums izlaists: faktiskais sienas spriegums ietver arī radiālo komponenti, kas mainās caur biezumu, plus iespējamos vietējos un lieces spriegumus. Augstāk minētā ekvivalentā vērtība apvieno tikai divas minētās plaknes membrānas sastāvdaļas; tā nav pilnīga spriegumu analīze vai normas izmantošana.

Ģeometrijas vārti

Minētais Purdue mehānikas avots izmanto rādiusu vismaz desmit reizes lielāku par sienas biezumu kā pieņēmumu savai izglītojošajai plānsienu analīzei. Šī aprēķinu lapa tādēļ aprēķina tikai tad, kad r_i/t ≥ 10. Vienādība tiek pieņemta; mazāka attiecība tiek noraidīta.

Nav drošības robeža: r_i/t ≥ 10 nepierāda plānās apvalka precizitāti katram mērķim un neatbilst nevienam spiediena trauku kodeksam. Tas tikai novērš lietošanu ārpus minētās mācību modeļa robežas. Nepieciešamā precizitāte, diametra konvencija, spriegumu klasifikācija vai reglamentējošais kodekss var prasīt citu metodi.

Ārpus šī darblapas

Ārējais pārspiediens pār iekšējo (negatīvs Δp), vakuums un ļodze/stabilitāte.
Atvērti gali, ierobežoti gali, spēks, kas pārnests caur citu komponentu, vai jebkura papildu ass, lieces, termiskā, svara, vēja, seismiskā, uzgala vai balsta slodze.
Vāciņi, konusi, sfēras, savienojumi, atveres, uzgali, flanges, balsti, metinājumu detažas, defekti un citas lokālās diskontinuitātes.
Plastiskums, lielas deformācijas, anizotropija, slāņveida materiāli, atlikušais spriegums, materiāla nogurums, plūšana, lūzums, korozijas/erozijas rezerve vai cikliska ekspluatācija.
Pieļaujamais spriegums, savienojuma efektivitāte, tolerances, formēšanas/izgatavošanas ietekme, pārbaude, testēšana, drošības vārstu aizsardzība un jurisdikcijas prasības.

Purdue ME 323 mājasdarbu komplekts 10, uzdevums 10.3

Publicētais risinājums izmanto r = 3000 mm, t = 20 mm un p = 2 MPa. Tas norāda r/t = 150, ass spriegumu 150 MPa un apļveida spriegumu 300 MPa. Ievadiet D_i = 6000 mm, lai attēlotu šo rādiusu. Darblapa neatkarīgi atkārto šos membrānas komponentus un dod 259.807621 MPa norādītajai plaknes ekvivalentajai kombinācijai.

Ievade / izvade	Vērtība	Loma
Δp, D_i, t	2 MPa, 6000 mm, 20 mm	Publicēts piemērs, ar diametru ievadītu kā divkāršu publicēto rādiusu
r_i/t	150	Publicētais risinājums
σ_z,p	150 MPa	Publicētais risinājums
σ_θ	300 MPa	Publicētais risinājums
σ_eq,mem	259.807621 MPa	Neatkarīga plaknes spriegumu kombinācija, nevis publicēts Purdue atbilde

Atvērts mehānikas avots

Purdue University ME 323 Leksija 30: Plānsienu spiediena trauki norāda r ≥ 10t, nenozīmīgu caur biezumu deformācijas izmaiņu, plaknes sprieguma, lineāri elastīgo un mazo deformāciju pieņēmumus un atvasina ass un apļveida formas cilindriskam spiediena traukam. Purdue ME 323 mājasdarbu komplekts 10 (rudens 2025), uzdevums 10.3 nodrošina iepriekš izmantoto publicēto skaitlisko piemēru.

NIST SP 811 Appendix B.8 sniedz starptautiskās collas un mārciņas spēka SI koeficientus, kas izmantoti precīza psi ceļa atvasināšanai; spiediena koeficients ir neatkarīgi pārbaudīts pret Pielikums B.9.

Spiediena trauku kodeksi nav ieviests

ASME BPVC VIII sadaļa, 1. daļa (2025) aptver projektēšanu, izgatavošanu, inspekciju, testēšanu un sertifikāciju tā darbības jomā; pilnos noteikumus šī trīs ievades līdzsvara darblapa neatkārto.

NBN EN 13445-3:2026, oficiāla EN 13445-3:2026 nacionālā pieņemšana, ir aktīva un aizstāj NBN EN 13445-3:2021+A1:2026. Tā aptver neuzkarsinātu spiediena trauku projektēšanu EN 13445 sērijā. Tās licencētie detalizētie noteikumi šeit netiek apgalvoti vai ieviesti. Attiecīgās izdevumu, grozījumu, jurisdikcijas un līguma prasības ir jānosaka reālam projektam. Avoti/statuss piekļūti 2026. gada 13. jūlijā.

Klasifikācija: rādītā vienādojumi ir vispārīgi plānsienu mehānikas formulēti deklarētajos pieņēmumos. Tie nav atzīmēti kā ASME, EN vai ISO projektēšanas formula, un rezultāts nav normatīva atbilstības aprēķins.

Nē. Tas ir idealizēts mehānikas darblapas. Kodeksa projektēšana prasa attiecīgos licencētos noteikumus un daudzas ievades un pārbaudes, kas šeit nav.

Ievadiet iekšējo absolūto spiedienu mīnus ārējo absolūto spiedienu. Manometra rādījums var būt vienāds ar šo starpību tikai tad, ja tā atsauce faktiski attēlo uz sienu iedarbojošos ārējo spiedienu.

Ass spiediena-membrānas izteiksme līdzsvaro spiediena spēku uz aizvērtu galu pret membrānas spēku šajā sienā. Cits spēka ceļš vai papildu ass slodze maina ass komponentu.

Nē. Tas ir tikai šīs darblapas modeļa piemērojamības vārts no citētā mehānikas avota. Tas nav pieļaujamā sprieguma, stabilitātes vai kodeksa atbilstības pārbaude.

Ārējais pārspiediens pār iekšējo rada stabilitātes un ļodzēšanas jautājumus ārpus šī iekšējā spiediena membrānas darblapas. Nulle Δp tiek pieņemta un rada nulles spiediena inducētus komponentus.