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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:炭素鋼で製作した容器の耐圧計算)

炭素鋼製容器の耐圧計算

2023/10/18 21:24

このQ&Aのポイント
  • 炭素鋼製の容器の耐圧計算について知りたいです。
  • 直径1m程度、高さ2m程度の炭素鋼製の容器を作る際、耐圧性の計算方法を教えてください。
  • ブロワで吸引される負圧に耐えうる炭素鋼製容器の胴板とフランジの厚みを計算したいです。
※ 以下は、質問の原文です

炭素鋼で製作した容器の耐圧計算

2012/11/02 11:51

炭素鋼製の円筒の容器(直径1m程度、高さ2m程度)を作ります。

容器の上下部はフランジ止めとし、容器の上下に入出口用のノズルを
溶接します。

この容器はブロワで吸引されており、-数kPaの負圧となっておりますが、
この負圧に耐えうる(たわまないという意味で)炭素鋼の胴板とフランジ
の厚みはどのくらいか計算したいのですが、参考になる計算式や考え方が
記載されている情報源はありませんでしょうか。

回答 (20件中 1~5件目)

2012/12/07 07:54
回答No.20

他人の経験と勘など宛にしてはなりません 私自身も疑ってかかりますのでw

初めのt6は幾分記憶違いもあったし、材質がSUSで腐れ代を見なくて良いことも
またFullVacuumとの記憶違いもあったことは既に認めています。しかしながら
よく読めば分かるが私の回答は全くブレては居ないというより変わっていない
そう数kPaをFullVacuumで計算したのはユーさんの?5.4mm?が始りなのである

ソノ記憶違いに誘われように便乗したから騙し討ちの形にはなってしまったが
そもそも独自のトンデモ理論で明らかに?結果?が間違いだと申し上げている
今回の証明はやる積りはなかった。。。だから計算ソフトを教えたのですよね
質問者自身に計算して解く快感を、味わって欲しいがために結構、待った

間違いや勘違いは誰でもある。つい言い訳もしたくなるなるだろうが・・・
自分のミスに気づいたら素直に即座に謝るべきである。そうならこんなに長く
はならない。また自分の頭の中にある知識を宣伝する場でもココは無いと思う
大事なのは「自分で解いて見よう」という自発性を促すことが大事ではないか
と私は考える。それが私自身が極力、計算式公開を避ける意味といっておこう

最後に謝ってくれたような気もするが長過ぎる投稿は見ている側にも苦痛だし
理路整然と書かれたものでも理解は難しいのに此処だけで結論を出すこと事態
が難しいのだろう。私が終始、貴殿を指摘し続けたことが質問者そっちのけと
言われても仕方ないモノになってしまったことには、反省しなければならない
短く簡潔にしかも全てを言葉だけで証明することは難しいことも知っておきたい

長文失礼しました。。。もう、?そろそろ閉じましょう?でいいかな。。。
(※この投稿にまた反論するのかな・・・私は、お腹一杯)

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この質問は投稿から一年以上経過しています。
解決しない場合、新しい質問の投稿をおすすめします。

質問する
2012/12/07 00:40
回答No.19

こんな記載は、したくはありませんでしたが、

回答(4)での 1Nの涙 さんの
> 本体に関しての胴板の計算は”外圧を受ける薄肉円筒”で検索すれば
> 沢山の参考となる数式が出てくるし例題もあろうから何とかなるだろうと思う
> 回答(2)さんの言う内圧とは少しばかり座屈の関係で計算式が異るようです
> ちなみに大概このサイズなら経験からt6くらいの見当で殆ど変わらないだろう
から、大きく転換されたことになりますね。

> 回答(17)ユーさんの5.4mmという胴板計算は、間違いだと思います
> 一応、面倒だったが先の「バロコン外圧計算」↓↓で計算してみました
> 結論:回答(17)さんの計算では安全側どころか危険側になってしまいます↓
の指摘ありがとうございます。
そのような指摘がやっと出てきたことを嬉しく思っています。

> ? 座屈応力の確認だが、その前に?で求めた板厚1.4mmでの圧縮応力を、近似値計算で、
>   78,500N÷(φ997.2mm×π×1.4mm)=17.9N/mm^2≒18N/mm^2 と先ず計算する
>   次に、座屈応力を、外径φ1000mmと内径(φ1000mm-2×板厚)の断面二次モーメントで、
>   オイラーの式で確認だが、細長比確認で範囲外
>   ランキンの式で確認したが、320N/mm^2余り>18N/mm^2なので、問題なし
>   テトマイヤーの式で確認したが、244N/mm^2余り>18N/mm^2なので、問題> なし
>   以上から、薄肉の座屈計算をオイラーの式で確認確認することにする
>   元々、円筒形状で受けていて、圧縮応力のみなので、端末係数n=4で計算
>   疑似断面のφ997.2×1.4mmの高さ2000mm条件では、0.33N/mm^2>18N/mm^2で問題あり、
>   疑似断面のφ989.2×5.4mmの高さ2000mm条件では、4.94N/mm^2>4.68N/mm^2で問題なしで、
>   板厚は 5.4mm≒6mmが相当となる
は、計算方法に以下の大きな問題を含んでいます。
それは、φ1mの円板のたわみが円筒部分に影響するために、端末係数n=4では??で、
端末係数n=1で計算と、圧縮荷重も円弧1mm×半径500mm部分に0.1MPaが両側に掛かる
(×2)となる曲げ応力分も加えた内容が、本来の最悪での考慮です。

1Nの涙さん の経験の感を信じて、円弧剛性分を
※ 端末係数n=1 ⇒ 端末係数n=4
※ 圧縮荷重も円弧1mm×半径500mm部分に0.1MPaが両側に掛かる(×2)となる曲げ応力分
  を加えずに、削除した
としたのです。

浅はかな対処だった。
この問題の後に、1Nの涙 さんは、3回程勘違いして回答をしていたので、やはり
このような結末になったと小生は反省をしています。

質問者さん、御免なさい <m(_ _)m> 。

やはり、難解でも、
http://www.psds.co.jp/seisdesign/t04.pdf#search='%E8%96%84%E8%82%89%E5%86%86%E7%AD%92+%E5%BA%A7%E5%B1%88'
や、
http://libw01.kokushikan.ac.jp/data/001306/0000/registfile/0368_508X_16_03.pdf#search='%E8%96%84%E8%82%89%E5%86%86%E7%AD%92+%E5%BA%A7%E5%B1%88'
や、
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjasnaoe1952/1965/117/1965_117_195/_pdf
や、
http://www.hoctsystem.co.jp/iihanashi/yomoyama2/15.html
を、理解できるように説明しないとね。

似たような行為を結果的にしていて、気が付かずに他者だけを…することは、…で( ;∀;)。

小生は、No.40681 ねじり角の計算 のように、簡易手計算法と実際の詳細計算法との差異
が確認できたことがメリットでした。
質問者さんも、そのようにした確認も有意義でしょう。

No.40681 ねじり角の計算 では、簡易手計算法と実際の詳細計算法との差異
は、
簡易手計算法が約2倍ひずみ量が大きくなったので、2倍の安全率であった。

今回は、*倍の安全率であったと考えれば良い。
小生の像が乗っても壊れない的な感の方が、今回は正解だったので、少し自信回復です。

2012/12/06 23:05
回答No.18

回答(17)ユーさんの5.4mmという胴板計算は、間違いだと思います
一応、面倒だったが先の「バロコン外圧計算」↓↓で計算してみました
結論:回答(17)さんの計算では安全側どころか危険側になってしまいます↓

単純化は良いし御自分の計算方法を公開するのも結構だが、間違いは☓です

そもそもオイラーの公式を持ち出したのは貴殿である。何を言っているん?
5.4mmを導く計算方法も何とも怪しく、まったく私は信用が出来ないのですが
圧力容器の計算式に従わない、貴殿の計算式の実績か応用例はあるのですか?

これは、法規になるほど考えつくされたある意味、手本になる数式であるから
それに従い計算した方が間違いがなく、安全なものが出来ると言っているのだ
ユーさんの回答は、あの有名な大橋教授と良く似てらっしゃるので驚かされる

2012/12/06 19:01
回答No.17

1Nの涙 さん、

再度、勘弁して下さいよwww。
回答(11)では、細長比でのクレーム、?????です。

回答(12)の最初で、ちゃんと回答していますよw。
円筒の薄肉強度確認の場合は、円周を幅×円筒板厚を板厚の板にて座屈強度確認しますとねw。

> λ=L/i=L/√(I/A)より円筒胴で計算するならば、
> λ=2000/√(I/A)=2000/ Sqr(1.902*10^10/709.2)=0.39;オイラーの式など使えない
> だから、途方も無い「胴板の板厚=56mm以上が必要」という投稿になるのでは?
> 更にネット上には「薄肉円筒の座屈について」という興味深いサイト↓を紹介しよう
ですが、単純に約φ1000mm×板厚5.4mm×高さ2000mmの円周の一箇所をカットし展開すると、
長さ約1000mm×厚み5.4mm×高さ2000mmとなり、長さ約1000mm×厚み5.4mmにての断面二次半径は、
断面二次半径(i)=(1/12×約1000mm×5.4mm^3÷約1000mm×5.4mm)^1/2=(1/12×5.4mm^2)^1/2
=1.56mm
細長比λ=L/i=L/√(I/A)より、2000mm/1.56mm=1283となり、0.39;オイラーの式など
使えないとはなりません。

薄肉の円筒計算は、単純に断面二次半径(i)=(パイプの断面二次モーメント÷断面積)^1/2
だけでは求めることはできないことは、皆さまも承知していると思います。
ですから、大悪の条件である断面二次半径を用いて簡単な手計算をして、計算ソフトや解析ソフト
の妥当性確認をすることも大切だと思います。
何か、問題でもありますか?

ギリギリの設計も大切ですが、安全率を多くみるや最悪の条件で計算手法を単純化するでの
設計も大切な箇所や場合もあります。

特に、計算ソフトや解析ソフトの妥当性確認をする場合は、有効な手段の一つと考えます。

2012/12/06 10:07
回答No.16

以前の回答中で、バロコン外圧計算というweb上のソフト↓で誤りを発見したが
本日、約一ヶ月程経ったが管理者様より訂正したとの丁寧に連絡がありました
確かに、訂正されておりましたので、ご連絡まで。。。

>回答(3)の岩魚内さんの紹介サイトhttp://www.ing84.co.jp/pg2/で結果を
>検算しながら進めば意外に簡単にできると思います
>(本日やっと気づいた:但しt 胴板の計算長さ☓胴板の計算厚さ○だろう 
>このように本当に信用できるサイトかどうかという判別が直ぐにはできない)

お礼をおくりました

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