Calculadora de tensão circunferencial

A tensão circunferencial é a tensão de tração que surge ao redor da parede de um vaso cilíndrico quando a pressão interna empurra para fora. Ela atua como se tentasse abrir o cilindro ao longo do seu comprimento. Para um cilindro fechado de parede fina, a calculadora usa a relação padrão: tensão circunferencial = pressão vezes diâmetro dividido por duas vezes a espessura. Quando diâmetro e espessura usam a mesma unidade de comprimento, pressão interna e tensão resultante são expressas em MPa. A tensão longitudinal atua paralelamente ao eixo do cilindro. A pressão nos tampos fechados tenta separar o vaso por uma seção transversal, produzindo uma tensão axial igual à pressão vezes o diâmetro dividido por quatro vezes a espessura. Nas hipóteses de parede fina, a tensão longitudinal é, portanto, metade da circunferencial. A ferramenta também combina essas duas tensões principais em um valor de von Mises para estado plano de tensões. Engenheiros comparam essa tensão equivalente com uma tensão admissível ou com o limite de escoamento do material como parte da verificação do projeto. As equações são mais adequadas quando a espessura é pequena em relação ao diâmetro, normalmente com uma razão diâmetro/espessura de pelo menos cerca de 20. Elas pressupõem pressão interna uniforme, cilindro circular, material homogêneo e isotrópico, extremidades fechadas e ausência de concentrações locais importantes. Aberturas de bocais, geometria de soldas, corrosão, cargas externas, gradientes térmicos, ciclos de fadiga, tensões residuais e tolerâncias de fabricação podem alterar o comportamento real. Cilindros de parede grossa exigem as equações de Lamé, pois a tensão varia bastante ao longo da espessura. Use o resultado para aprender, pré-dimensionar e comparar rapidamente, não como substituto do código de vasos de pressão aplicável. Um projeto completo pode exigir sobre-espessura de corrosão, eficiência de solda, pressão e temperatura de projeto, detalhes de juntas, inspeções, análise de serviço cíclico e fatores de segurança específicos do código. Mantenha a unidade de pressão consistente com a tensão desejada e use uma unidade comum de comprimento para diâmetro e espessura. Se ambos forem inseridos em milímetros, a razão será adimensional e a tensão calculada continuará em MPa.