Ücretsiz Mühendislik Aracı
Malzemeye Göre İzin Verilebilir Gerilim
ASME VIII Bölüm 1 veya EN 13445-3'e göre tasarım için izin verilen gerilimi hesaplayın. Sıcaklığa bağlı özellikler, sünme kopması kontrolü ve kaynak birleşimi verim faktörü. 12'den fazla malzeme sınıfı.
Tasarımda İzin Verilebilir Gerilim
EN 13445-3 (Ferritik Çelikler)
ASME VIII Bölüm 1
Sıcaklık Azaltma
Hem akma dayanımı hem de çekme dayanımı sıcaklıkla azalır. Bu hesaplayıcı, EN 10028 / ASME II-D verilerine dayalı doğrusallaştırılmış düşürme eğrilerini kullanır:
- 100°C'nin altında: özellikler oda sıcaklığındaki değerlerdedir.
- 100–400°C: kademeli azalma (akma dayanımı, çekme dayanımından daha hızlı düşer)
- 400°C'nin üzerinde: önemli azalma; sürünme belirleyici olabilir.
Sürünme Rejimi
Tasarım sıcaklığı, sürünme başlangıç sıcaklığını aştığında, zamana bağlı kopma gerilimi belirleyici olur. Tipik sürünme başlangıcı:
| Malzeme Türü | Sürünme Başlangıcı (°C) | Tipik Maksimum Tasarım T |
|---|---|---|
| Karbon çeliği (S235, S355) | ~350 | 400 °C |
| C-Mn basıncı (P265GH, P355GH) | ~380 | 450 °C |
| Mo çeliği (16Mo3) | ~400 | 500 °C |
| CrMo çeliği (13CrMo4-5) | ~450 | 550 °C |
| 2¼Cr-1Mo (10CrMo9-10) | ~470 | 600 °C |
| Östenitik Paslanmaz Çelik (304, 316L) | ~500 | 700 °C |
Pratik Örnek
Verildi: P265GH, Rp(20)=265 MPa, Rm=410 MPa, T=250°C, kaynak E=1,0
Rp(250°C) ≈ 265 × 0.85 = 225.3 MPa (sıcaklık için düşürme)
f_verim = 225,3 / 1,5 = 150,2 MPa
f_UTS = 410 / 2,4 = 170,8 MPa
f = min(150,2, 170,8) = 150,2 MPa (akma dayanımı belirleyicidir)
E=1,0 ile: σ_izin = 150,2 MPa
Oda Sıcaklığında Malzeme Karşılaştırması
| Malzeme | 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 SS | 210 | 520 | 140 | 138 |
| 316L paslanmaz çelik | 200 | 500 | 133 | 133 |
| 2205 Dubleks | 450 | 620 | 258 | 177 |
⚠️ Not: Bu hesaplayıcı, ön tasarım için yaklaşık değerler sağlar. Malzeme sınıfınız, ürün şekliniz, kalınlığınız ve sıcaklığınız için her zaman gerçek kod tablolarıyla (ASME II-D, EN 10028, EN 10222) doğrulamanız gerekir.
İzin verilen gerilme, tasarlanan bir bileşende izin verilen en yüksek gerilmedir. Malzeme dayanımının, tasarım standardında tanımlanan güvenlik katsayısına bölünmesiyle elde edilir. Bu değerin kullanılması, bileşenin yeterli bir güvenlik payıyla normal (veya anormal) yükleme altında hasara uğramamasını sağlar.
Farklı tasarım standartları farklı güvenlik katsayıları kullanır; bu nedenle aynı malzeme için farklı izin verilen gerilme değerleri elde edilir.
ASME VIII, UTS için 3.5 güvenlik katsayısı kullanır (2007 öncesinde 4.0 idi), EN 13445 ise 2.4 kullanır. Bu, ASME'nin UTS kriterinde daha muhafazakâr olduğu anlamına gelir. Ancak her ikisi de akma için 1.5 kullanır.
Akmanın belirleyici olduğu yüksek dayanımlı malzemelerde (ör. S355, 2205) her iki tasarım standardı da benzer sonuçlar verir. UTS'nin belirleyici olduğu daha düşük dayanımlı malzemelerde ASME belirgin biçimde daha muhafazakârdır.
Hem akma dayanımı hem de UTS sıcaklık arttıkça azalır. Akma dayanımı daha hızlı azalır. Sürünmenin başladığı sıcaklığın üzerinde, zamana bağlı kopma gerilmesi belirleyici kriter hâline gelebilir.
Örnek: 400°C'de S355 için Rp ≈ 297 MPa'dır (RT'de 355'e karşılık); dolayısıyla izin verilen gerilme 213'ten ~173 MPa'a düşer (EN).
Sürünme şu sıcaklıkların üzerinde önem kazanır: karbon çeliği için ~350°C, Mo çeliği için ~400°C, CrMo için ~450°C, östenitik SS için ~500°C. Bu sıcaklıkların üzerinde, 100.000h sürünme kopma gerilmesinin güvenlik katsayısına bölünmesiyle elde edilen değer, akmaya dayalı izin verilen gerilmeden düşük olabilir.
Kaynak birleşimi verimi (E veya z), olası kaynak kusurlarını hesaba katar:
- E=1,0: Tüm kaynakların tam radyografik veya ultrasonik muayenesi
- E=0,85: Noktasal (kısmi) radyografik muayene
- E=0,7: Hacimsel NDE yok (yalnızca görsel muayene)
Etkin izin verilen gerilme = σ_allow × E. E=1,0 kullanılması daha fazla NDE gerektirir, ancak daha ince cidarlara izin verir.
Bu sayfada açıklanan prosedürler, Vibromera ekibi tarafından taşınabilir çift kanallı balans ve titreşim analizörü olan Balanset-1A kullanılarak, sahada rotor dengeleme amacıyla geliştirilmiş ve saha testlerinden geçirilmiştir.
Profesyonel saha cihazları. 50+ ülkede kullanılıyor.
