薄壁圆柱或薄壁管的应力
箍和纵向应力薄壁管或圆筒。
当薄壁管或圆筒受到内压时,管壁会产生环向应力和纵向应力。
对于下面的薄壁方程,壁厚小于筒体直径的1/20。
圆环(周向)应力
环向应力作用于轴和圆柱壁半径的圆周和垂直方向。环向应力可计算为
σh= p d / (2 t) (1)
在哪里
σh=环向应力(MPa, psi)
p =管内或气缸内压力(MPa, psi)
D =管或筒的内径(mm, in)
T =筒体壁厚(mm, in)
纵向(轴)应力
对于一个两端闭合的气缸,内部压力沿气缸轴产生一个力。由该力引起的纵向应力可计算为
σl= p d / (4 t) (2)
在哪里
σl=纵向应力(MPa, psi)
例子-薄壁管中的应力
有直径的薄壁管内的压力0.3米和厚度0.001米是1000kpa(10巴).
可以计算出环向应力
σh= (1000 kPa) (0.3 m) / (2 (0.001 m))
=150000kPa
=150MPa
可以计算出纵向应力
σh= (1000 kPa) (0.3 m) / (4 (0.001 m))
=75000kPa
=75MPa
注意典型的最大允许应力碳素钢管低于135 MPa.