Mức độ ứng suất cho phép là bao nhiêu?

Ứng suất cho phép (σ_allow hoặc f hoặc S) là ứng suất tối đa được cho phép trong thiết kế. Nó bằng cường độ vật liệu chia cho hệ số an toàn được xác định bởi tiêu chuẩn thiết kế (ví dụ: ASME VIII, EN 13445).

Theo tiêu chuẩn ASME VIII, ứng suất cho phép được tính như thế nào?

ASME VIII Div.1: S = min(Rp0.2/1.5, Rm/3.5) ở nhiệt độ phòng. Ở nhiệt độ cao hơn, các đặc tính phụ thuộc thời gian (biến dạng dẻo) có thể chi phối. Phiên bản năm 2007 đã giảm hệ số UTS từ 4 xuống 3,5.

Theo tiêu chuẩn EN 13445, ứng suất cho phép được tính như thế nào?

EN 13445-3: f = min(Rp0.2/1.5, Rm/2.4) đối với thép ferrit. Đối với thép austenit: f = max(Rp0.2/1.5, Rp1.0/1.2) nhưng ≤ Rm/3. Các giá trị phụ thuộc vào nhiệt độ từ EN 10028.

Hiện tượng biến dạng dẻo (creep) trở nên quan trọng khi nào?

Hiện tượng rão xảy ra đáng kể ở nhiệt độ trên ~350°C đối với thép cacbon, ~400°C đối với thép hợp kim thấp, ~450°C đối với thép không gỉ austenit và ~500°C đối với thép hợp kim cao. Trên các nhiệt độ này, ứng suất phá vỡ phụ thuộc vào thời gian sẽ chi phối giới hạn cho phép.

Hiệu suất mối hàn là gì?

Hiệu suất mối hàn (E hoặc z) làm giảm ứng suất cho phép dựa trên mức độ kiểm tra không phá hủy (NDE): E=1,0 đối với kiểm tra chụp X-quang toàn diện, E=0,85 đối với kiểm tra chụp X-quang điểm, E=0,7 đối với không có kiểm tra NDE thể tích. Nó tính đến các khuyết tật tiềm ẩn của mối hàn.

Công cụ kỹ thuật miễn phí

Ứng suất cho phép theo vật liệu

Tính toán ứng suất cho phép thiết kế theo tiêu chuẩn ASME VIII Div.1 hoặc EN 13445-3. Các đặc tính phụ thuộc vào nhiệt độ, kiểm tra độ bền kéo đứt do từ biến, hệ số hiệu quả mối hàn. 12+ mác vật liệu.

ASME VIIIEN 13445σ_allowKiểm tra biến dạng dẻoHệ số hàn

Vật liệu cấp độ

Mã thiết kế

Nhiệt độ thiết kế (°C)

Hiệu suất mối hàn

Loại tải

Cài đặt nhanh

Ứng suất cho phép trong thiết kế

Ứng suất cho phép σ_allow × E

—

Rp0.2(T) / Hệ số an toàn

—

Rm(20°C) / Hệ số an toàn

—

σ_allow (trước hệ số hàn)

—

Tiêu chí quản lý

—

Kiểm tra phạm vi biến dạng dẻo

—

Mức cho phép điều chỉnh theo tải trọng

—

Tính chất vật liệu ở nhiệt độ T

—

EN 13445-3 (Thép Ferrit)

ASME VIII Div.1

Giảm công suất theo nhiệt độ

Cả giới hạn chảy và độ bền kéo tối đa đều giảm khi nhiệt độ tăng. Công cụ tính toán này sử dụng các đường cong giảm tải tuyến tính dựa trên dữ liệu EN 10028 / ASME II-D:

Dưới 100°C: các đặc tính được thể hiện ở nhiệt độ phòng.
100–400°C: giảm dần (hiệu suất giảm nhanh hơn UTS)
Trên 400°C: giảm đáng kể; hiện tượng rão có thể chi phối.

Chế độ bò trườn

Khi nhiệt độ thiết kế vượt quá nhiệt độ bắt đầu hiện tượng rão, ứng suất phá hủy phụ thuộc thời gian sẽ chi phối. Nhiệt độ bắt đầu rão điển hình:

Loại vật liệu	Nhiệt độ bắt đầu biến dạng dão (°C)	Nhiệt độ thiết kế tối đa điển hình
Thép cacbon (S235, S355)	~350	400°C
Áp suất C-Mn (P265GH, P355GH)	~380	450°C
Thép Mo (16Mo3)	~400	500°C
Thép CrMo (13CrMo4-5)	~450	550°C
2¼Cr-1Mo (10CrMo9-10)	~470	600°C
Thép không gỉ Austenit (304, 316L)	~500	700°C

Ví dụ thực tế

Ví dụ — P265GH ở 250°C, EN 13445

Được cho: P265GH, Rp(20)=265 MPa, Rm=410 MPa, T=250°C, mối hàn E=1.0

Rp(250°C) ≈ 265 × 0,85 = 225,3 MPa (giảm công suất theo nhiệt độ)

f_yield = 225,3 / 1,5 = 150,2 MPa

f_UTS = 410 / 2,4 = 170,8 MPa

f = min(150,2, 170,8) = 150,2 MPa (Lợi suất quyết định)

Với E=1.0: σ_allow = 150,2 MPa

So sánh vật liệu ở nhiệt độ phòng

Vật liệu	Rp0.2	Phòng	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
Thép không gỉ 304	210	520	140	138
Thép không gỉ 316L	200	500	133	133
2205 Duplex	450	620	258	177

⚠️ Lưu ý: Máy tính này cung cấp các giá trị gần đúng cho thiết kế sơ bộ. Luôn luôn kiểm tra lại với các bảng tiêu chuẩn thực tế (ASME II-D, EN 10028, EN 10222) cho loại vật liệu, hình dạng sản phẩm, độ dày và nhiệt độ cụ thể của bạn.

Công cụ tính toán ứng suất cho phép | ASME VIII / EN 13445 | Giảm tải theo nhiệt độ | Công cụ miễn phí

Được xuất bản bởi quản trị viên trên Ngày 15 tháng 2 năm 2026 Ngày 15 tháng 2 năm 2026