円周応力計算機

円周応力は、円筒容器の内部圧力が外向きに作用するとき、壁に生じる円周方向の引張応力です。円筒を長手方向に裂こうとするように、円周に沿って働きます。両端が閉じた薄肉円筒について、この計算機は「円周応力 = 圧力 × 直径 ÷ 肉厚の二倍」という標準式を用います。直径と肉厚を同じ長さ単位にすると、内圧も計算応力もMPaで表されます。 軸方向応力は円筒の軸と平行に働きます。閉じた端板への圧力が横断面で容器を引き離そうとするため、圧力 × 直径 ÷ 肉厚の四倍の軸方向応力が生じます。したがって薄肉の仮定では、軸方向応力は円周応力の半分です。さらに、この二つの主応力を平面応力状態のミーゼス相当応力にまとめます。技術者は設計確認の一部として、この相当応力を許容応力や材料の降伏強さと比較します。 これらの式は、直径に比べ肉厚が小さく、一般に直径／肉厚比が少なくとも約20の場合に適しています。一様な内圧、真円の円筒、均質で等方的な材料、閉じた両端、重要な局所応力集中がないことを仮定します。ノズル開口、溶接形状、腐食、外力、温度勾配、疲労サイクル、残留応力、製造公差は実際の挙動を変えます。厚肉円筒は壁厚方向の応力変化が大きいため、ラメの式が必要です。 この結果は学習、初期寸法の検討、簡単な比較に使用し、適用される圧力容器規格の代わりにはしないでください。完全な設計では腐れ代、溶接継手効率、設計圧力と温度、継手の詳細、検査要件、繰返し荷重の解析、規格固有の安全率などが必要です。圧力単位は求める応力単位に合わせ、直径と肉厚は共通の長さ単位にしてください。両方をミリメートルで入力すれば比は無次元となり、計算応力はMPaのままです。