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圧力容器の応力集中についての疑問
2023/10/18 00:17
- 圧力容器の設計における応力集中について、他に考慮すべき応力はあるのか疑問。
- 水圧を掛けると溶接部に圧力の影響で応力集中はするのか、係数３を掛けると応力が変化することに懸念。
- 圧力容器の強度劣化が想定される部分は鏡板の溶接部であり、自重と内圧による応力を考慮しているが、これだけで十分か不安。
圧力容器の応力集中
2010/11/12 10:02
いつも勉強させて頂いています。
現在、水道圧を掛ける圧力容器の設計をしています。
強度の劣化が想定されるのは、鏡板の溶接部だと思います。
かかる応力を見積もる際に、
内圧の影響による円周方向、軸方向の応力、自重による応力は
想定しましたが、本当にこれだけで良いか疑問があります。
他に考慮すべき応力はありますか？
また、水圧を掛けると、溶接部に圧力の影響で応力集中はするんでしょうか？
応力集中するのであれば、仮に係数３を掛けると応力が全然変わってしまします。
知識のある方のご協力を頂きたいです。
質問者が選んだベストアンサー
お話から、通常の円筒胴の両端に鏡板が付いた形状と推察します。
それであれば、JIS B8270等の圧力容器の強度規格に則って計算すれば
大丈夫です。長い実績があり、心強いです。
溶接部の心配をされていますが、健全な溶接をされていれば、溶接部は
非溶接部よりも強いです。
したがいまして、規格では100%X線検査した場合は安全率1、50%の場合は
安全率1.2等の規定をしています(うろ覚えなので、規格で計算式を確認
しておいてください)。なお、ここでいう安全率のほかに材料の許容値で
安全率をみておりますので、その点は誤解なきよう。
また、強度の劣化を心配されてますが、通常は降伏点をこえない設計です
から、強度は劣化しないことになります。
降伏点を超える場合は、全体の疲労解析になりますが、水圧だけであれば、
そこまでには至らないでしょう。
最後に、鏡板の溶接ということですが、可能であれば、一枚物で製作
されることをお勧めします。
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その他の回答 （3件中 1～3件目)
設計の対象は小形のもののようですが、建造物のような大方のタンクでは
地震などの影響も考える必要があり、座屈について評価します。
故障モードの影響 によると思いますが
どこまで安全率をみるかは
