Műszaki útmutató · módszer és gyakorlati tanácsok

Vékony falú cső belső nyomás alatt

A belső nyomás kerületi és hosszirányú membránfeszültséget hoz létre. Az egyszerű modell csak előméretezésre szolgál.

Felülvizsgálva

Keresztmetszeti nézetpσθσθkerületi feszültségHosszmetszeti nézetσzσzphosszirányú feszültségσθ = pDm/(2t) ≈ 2σz
A homloknézet a kerületi σθ, a hosszmetszet a hosszirányú σz feszültséget mutatja. Ebben a zárt vékonyfalú modellben σθ ≈ 2σz.

Membránfeszültségek

Vékony falú, zárt csőnél σθ = pDm/(2t) és σz = pDm/(4t).

Gyakorlati tanács: a számítási jegyzetben mindig írja fel egyértelműen p = pin − pout.

Falvastagság

σθ = pDm/(2t) ; σz = pDm/(4t)

Zárt csőnél a nyomás kerületi σθ és hosszirányú σz feszültséget okoz. Vékonyfalú modellben σθ kétszerese σz-nek.

Ebben a közelítésben a radiális feszültséget elhanyagoljuk; vastag falnál a modell már nem érvényes.

Szabványi hatókör

Anyagtényezők, hegesztési hatásfok, hőmérséklet, ciklusok, idomok, gyártás, ellenőrzés és vizsgálat nem része az egyszerű modellnek.

Vastag fal esetén használjon Lamé-egyenleteket vagy az alkalmazandó szabványnak megfelelő módszert.

4. A nettó vastagságtól a valós vastagságig

Egyszerű képletből kapott vastagságot nem szabad közvetlenül megrendelni. Adjon korróziós, eróziós vagy megmunkálási ráhagyást, vegye figyelembe a negatív tűrést, és válasszon elérhető falvastagságot.

A névleges vastagságot merevség, kezelhetőség, hegesztés vagy szabványos minimum is meghatározhatja.

5. Amit az előszámítás nem fed le

Az ipari csővezeték rendszer, nem csupán egyenes cső.

  • Külső nyomás és kihajlás.
  • Súly, hőtágulás, támaszerők és rugalmasság.
  • Leágazások, könyökök, szűkítők, hegesztések és feszültségintenzifikáció.
  • Karimák, csavarok, tömítések és szivárgás.
  • Fáradás, vízütés, rezgés és alkalmi terhek.
  • Anyag- és hőmérsékletfüggő megengedett feszültségek.

Numerikus alkalmazás

Feszültségpélda

p = 2 MPa, Dm = 500 mm és t = 10 mm.

  1. σθ = pDm/(2t).
  2. σθ = 10 bar × 110,3/(2×4) = 13,7875 MPa.
  3. σz = 6,89375 MPa.
  4. σVM = 11,940 MPa.
  5. Kihasználtság = 9,9503%.

Eredmény: σθ = 50 MPa és σz = 25 MPa.

Vékony falú henger membránegyensúlya. Pontos forrás megnyitása ↗

Ellenőrzéshez és elmélyítéshez

Közvetlen hivatkozások

Minden hivatkozás a felhasznált tananyag, szabvány vagy publikáció pontos oldalára vezet, nem általános főoldalra.

  1. A Nemzetközi Mértékegységrendszer, 9. kiadásMIT OpenCourseWareHivatalos hivatkozás a mértékegységekhez, jelekhez és átváltásokhoz.
  2. Mechanics & Materials IMIT OpenCourseWareNyílt egyetemi kurzus alkalmazott mechanikából és szilárdságtanból.
  3. University PhysicsOpenStaxNyílt fejezetek mechanikából, folyadékokból, villamosságtanból és hőtanból.