薄壁管道或罐体的应力计算

当薄壁管或罐受到内压时,管壁上会产生纵向应力和径向(或环向)应力。

通常认为壁厚小于管道直径的1/20时,认为是薄壁管道,适用于以下计算:

1  轴向应力

对于两端都封闭的气缸,内部压力会沿着气缸的轴线产生一个力。由该力引起的纵向应力可以计算为

σl = p d / (4 t)

其中:

  • σl = 轴向应力(MPa)
  • p = 管道内部压强 (MPa)
  • d = 管道内径 (mm)
  • t = 管道壁厚 (mm)

2  环向应力

环向应力沿圆周方向作用,并垂直于圆柱壁的轴线和半径。环向应力可以计算为

σh = p d / (2 t)  

其中:

  • σh = 环向应力 (MPa)
  • p = 管道内部压强 (MPa)
  • d = 管道内径 (mm)
  • t = 管道壁厚 (mm)

注意:一般碳钢管的最大允许应力低于135 MPa。

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