23 Fakten über Reifenstress: Der komplette Leitfaden für Anfänger

In diesem Artikel wird das Thema „Reifenstress“ mit 23 Fakten zu Reifenstress in einem kurzen Abschnitt behandelt. Im Außenradius- oder Innenradiusabschnitt eines Rohres bleibt die Umfangsspannung maximal.

Die Berechnung der Umfangsspannung ist die Abschätzung der Spannung, die auf einen Druckbehälter mit dünnem Umfang wirkt. Zum Schätzen der Umfangsspannung in einem Kugelkörper in einigen Schritten. Die Schritte sind unten aufgeführt,

• Der Innendurchmesser des Hofes und der Innendruck sollten zu Beginn des Prozesses multipliziert werden.
• Im nächsten Schritt sollte die Resultierende viermal durch die Dicke der Schale geteilt werden.
• Teilen Sie im letzten Schritt das Ergebnis durch den gemeinsamen Wirkungsgrad.

Was ist Ringstress?

Die Umfangsspannung kann erklärt werden als die Spannung, die für den Druckgradienten um die Grenzen eines Rohrs erzeugt wird. Die maximale Umfangsspannung tritt im Außenradius und Innenradius des Rohres auf. Die Reifenspannung hängt von der Art und Weise ab Druckgefälle.

Der Grund für die Umfangsspannung ist, wenn ein Zylinder unter dem Innendruck steht, der das Doppelte der Längsspannung ist. In einem Rohr ist die erzeugte Längsspannung der Verbindungsstellen doppelt so hoch wie die der Umfangsverbindungen. Wenn der Druck gleichmäßig auf ein Rohr ausgeübt wird, ist die Umfangsspannung in der Länge des Rohrs gleichmäßig.

Was ist Umfangsspannung in Druckbehältern?

Die Umfangsspannung in einem Druckbehälter wirkt senkrecht zur Achsrichtung. Umfangsspannungen sind im Allgemeinen Zugspannungen. Die Ringspannung tritt auf, um der Wirkung des Berstens durch die Anwendung von Druck zu widerstehen.

Mathematisch kann für Umfangsspannung im Druckbehälter geschrieben werden,

σ_θ = PD_m/2t

Woher,

σ_θ = Reifenspannung

P = Innendruck des Druckbehälters

D_m= Mittlerer Durchmesser des Druckbehälters

t = Dicke der Wand des Druckbehälters

Bei dünnwandigen Druckbehältern wird die Dicke mit einem Zehntel des Behälterradius angenommen, höchstens davon.

Im System von Zoll – Pfund – Sekunde ist die Einheit für den Innendruck des Druckbehälters ausgedrückt als Teiche – Kraft pro Quadratzoll, Einheit für den mittleren Durchmesser des Druckbehälters ist Zoll, Einheit für die Dicke der Wand des Druckbehälters Zoll und im System der SI die Einheit für den Innendruck des Druckbehälters ausgedrückt als Pascal, und die Einheit für den mittleren Durchmesser des Druckbehälters ist Meter, die Einheit für die Dicke der Wand des Druckbehälters Meter.

Was ist Umfangsspannung in Rohrleitungen?

Die Umfangsspannung in Rohrleitungen kann erklärt werden als die Spannung in einer Wand eines Rohrs, die in Umfangsrichtung in einem Profil senkrecht zur Längsachse des Rohrs wirkt und durch die Spannung der flüssigen Substanz im Rohr ansteigt.

Die Umfangsspannung ist eigentlich eine Funktion, die dazu führt, das Rohr separat in Umfangsrichtung zu spannen, wobei die Spannung an der Wand des Rohrs durch den Innendruck des Rohrs durch Erdgas oder ein anderes Fluid erzeugt wird.

Der Reifenstress vergrößert den Rohrdurchmesser, wobei die Längsspannung mit der Rohrlänge zunimmt. Die Umfangsspannung, die entsteht, wenn ein Zylinder unter Innendruck steht, ist doppelt so hoch wie die Längsspannung.

Reifenspannungsformel:

Die Formel des Barlows wird zur Abschätzung der Umfangsspannung für den Wandabschnitt des Rohres verwendet.

Die Formel für die Umfangsspannung kann geschrieben werden als

 σ_θ = PD/2t

Woher,

σ_θ = Reifenspannung

P = Innendruck des Rohres

D = Durchmesser des Rohres

t = Dicke des Rohres

In der SI-Einheit wird P (der Innendruck des Rohrs) als Pascal ausgedrückt, und die Einheit für D (Durchmesser des Rohrs) ist Meter, die Einheit für t (Dicke der Rohrwand) ist Meter. Im System der Einheit Zoll – Pfund – Sekunde wird P (der Innendruck des Rohrs) als Teich – Kraft pro Quadratzoll ausgedrückt, und die Einheit für D (Durchmesser des Rohrs) ist Zoll, die Einheit für t (Dicke der Wand). des Rohrs) ist Zoll.

Umfangsspannungsformel für dicken Zylinder:

Tangential Spannung und radial Spannung in einem Zylinder mit dickwandigen Rohren oder Zylinder mit Innendruck, Außendruck mit geschlossenen Enden.

Umfangsspannungsformel bei dicken Zylindern mit drei Abschnitten. Die drei Abschnitte sind unten aufgeführt,

• Umfangsspannung in axialer Richtung
• Umfangsspannung in Umfangsrichtung
• Umfangsspannung in Radialrichtung

Umfangsspannung in Axialrichtung:-

Die Umfangsspannung in Axialrichtung an einem bestimmten Punkt in der Wand des Zylinders oder Rohrs kann geschrieben werden als:

Woher,

σ_a= Umfangsspannung in Richtung der Axialrichtung und Einheit ist MPa, psi.

p_i = Innendruck für den Zylinder oder das Rohr und die Einheit ist MPa, psi.

r_i = Innenradius für den Zylinder oder das Rohr und die Einheit ist mm, Zoll.

p_o = Außendruck für den Zylinder oder das Rohr und die Einheit ist MPa, psi.

r_o = Außenradius für den Zylinder oder das Rohr und die Einheit ist mm, Zoll.

Umfangsspannung in Umfangsrichtung:-

Die Umfangsspannung in Richtung des Umfangs an einem bestimmten Punkt in der Wand des Zylinders oder Rohrs kann geschrieben werden als:

Woher,

σ_c = Die Umfangsspannung in Umfangsrichtung und die Einheit ist MPa, psi.

p_i = Innendruck für den Zylinder oder das Rohr und die Einheit ist MPa, psi.

r_i = Innenradius für den Zylinder oder das Rohr und die Einheit ist mm, Zoll.

p_o = Außendruck für den Zylinder oder das Rohr und die Einheit ist MPa, psi.

r_o = Außenradius für den Zylinder oder das Rohr und die Einheit ist mm, Zoll.

r = Radius für den Zylinder oder das Rohr und die Einheit ist mm, in. (r_i < r < r_o)

Die maximale Umfangsspannung für den Zylinder oder das Rohr beträgt r_i = r

Umfangsspannung in Radialrichtung:-

Die Umfangsspannung in Richtung des Radials an einem bestimmten Punkt in der Wand des Zylinders oder Rohrs kann geschrieben werden als:

Woher,

σ_r = Die Umfangsspannung in Richtung des radialen Umfangs und die Einheit ist MPa, psi.

p_i = Innendruck für den Zylinder oder das Rohr und die Einheit ist MPa, psi.

r_i= Innenradius für den Zylinder oder das Rohr und die Einheit ist mm, Zoll.

p_o = Außendruck für den Zylinder oder das Rohr und die Einheit ist MPa, psi.

r_o = Außenradius für den Zylinder oder das Rohr und die Einheit ist mm, Zoll.

Umfangsspannungsformel für Rohre:

Die Formel des Barlows wird zur Abschätzung der Umfangsspannung für den Wandabschnitt des Rohres verwendet.

Die Formel für die Umfangsspannung kann geschrieben werden als

σ_θ = PD/2t}

Woher,

σ_θ] = Umfangsspannung

P = Innendruck des Rohres

D = Durchmesser des Rohres

t = Dicke des Rohres

In der SI-Einheit wird P (der Innendruck des Rohrs) als Pascal ausgedrückt, und die Einheit für D (Durchmesser des Rohrs) ist Meter, die Einheit für t (Dicke der Rohrwand) ist Meter.

Im System der Einheit Zoll – Pfund – Sekunde wird P (der Innendruck des Rohrs) als Teich – Kraft pro Quadratzoll ausgedrückt, und die Einheit für D (Durchmesser des Rohrs) ist Zoll, die Einheit für t (Dicke der Wand). des Rohrs) ist Zoll.

Umfangsspannungsformel für Kugel:

Die Umfangsspannungsformel für die Kugel wird im folgenden Abschnitt erörtert.

• Ringspannungsformel für Kugeln im dünnwandigen Abschnitt
• Ringspannungsformel für Kugeln in dickwandigen Abschnitten
• Umfangsspannungsformel für Kugel im dickwandigen Abschnitt (nur für Innendruck)
• Umfangsspannungsformel für Kugeln in dickwandigen Abschnitten (nur für Außendruck)

Ringspannungsformel für Kugeln im dünnwandigen Abschnitt: -

Dünnwandige Teile eines kugelförmigen Rohrs oder Zylinders, auf die sowohl Innendruck als auch Außendruck wirkten, können ausgedrückt werden als:

Pr/2t

Ringspannungsformel für Kugeln in dickwandigen Abschnitten: -

Dickwandige Teile eines Kugelrohrs und eines Zylinders, auf die sowohl Innendruck als auch Außendruck wirkten, können ausgedrückt werden als:

Ringspannungsformel für Kugeln in dickwandigen Abschnitten (nur für Innendruck): -

Dickwandige Teile eines Rohrs und Zylinders, auf die nur Innendruck einwirkt, können ausgedrückt werden als:

Umfangsspannungsformel für Kugeln in dickwandigen Abschnitten (nur für Außendruck): -

Dickwandige Teile eines Rohrs und Zylinders, auf die nur äußerer Druck einwirkt, können ausgedrückt werden als:

Woher,

σ_h = Die Reifenspannung und die Einheit sind MPa, psi.

P = betrachteter Druck und Einheit ist MPa, psi.

p_i = Innendruck für den Zylinder oder das Rohr und die Einheit ist MPa, psi.

r_i = Innenradius für den Zylinder oder das Rohr und die Einheit ist mm, Zoll.

p_o = Außendruck für den Zylinder oder das Rohr und die Einheit ist MPa, psi.

r_o = Außenradius für den Zylinder oder das Rohr und die Einheit ist mm, Zoll.

r = Radius für den Zylinder oder das Rohr und die Einheit ist mm, Zoll.

t = Wandstärke für den Zylinder oder das Rohr und die Einheit ist mm, Zoll.

Umfangsspannungsformel für konischen Zylinder:

Die Umfangsspannungsformel für konische Zylinder kann für zwei Bedingungen ausgedrückt werden. Die Bedingungen sind unten aufgeführt,

• Wenn die flüssige Substanz an der Oberfläche von unter y bleibt (y < d)
• Wenn die flüssige Substanz an der Oberfläche von über y oder gleich y bleibt (y > d, y = d)

Fall: 1: Wenn die flüssige Substanz an der Oberfläche von unter y bleibt (y < d):-

Meridianspannung:

σ1 = δytanα/2tcosα (d-2y/3)

Umfangsspannung oder Umfangsspannung:

Radiale Verschiebung des Umfangs:

Änderung der Höhe der Dimension y:

Drehen eines Meridians aus seinem unbelasteten Zustand:

Fall: 2: Wenn die flüssige Substanz an der Oberfläche von über y oder gleich y bleibt (y > d, y = d):-

Meridianspannung:

Umfangsspannung oder Umfangsspannung:

σ₂ = 0

Radiale Verschiebung des Umfangs:

Änderung der Höhe der Dimension y:

Drehen eines Meridians aus seinem unbelasteten Zustand:

Woher,

σ₁ = Ringspannung und Einheit ist lbs/in²

σ₂ = Ringspannung und Einheit ist lbs/in²

E = Elastizitätsmodul und Einheit ist lbs/in²

ψ = Drehung eines Meridians aus seinem unbelasteten Zustand.

v = Querkontraktionszahl und ist um eine Einheit kleiner.

Δ= Flüssigkeitsdichte und Einheit ist lbs/in³

d = Flüssigkeitsfüllstand und Gerät ist in.

t = Wandstärkeneinheit ist in.

α = Winkel und Einheit Grad.

y = Zeigt auf eine Ebene eines Kegels und die Einheit ist eingeschaltet.

Ableitung der Ringspannungsformel:

Ein anderer Begriff für das zylindrische Rohr ist Druckbehälter. In verschiedenen Bereichen der Technik werden Druckbehälter wie Kessel, Flüssiggasflaschen, Luftrückgewinnungstanks und viele mehr eingesetzt.

Ableitung der Reifenspannungsformel:-

Ein Bersten des zylindrischen Gehäuses findet statt, wenn die Kraft aufgrund des internen Fluiddrucks größer ist als die Widerstandskraft aufgrund der Umfangsspannung oder der Umfangsspannung, die in der Wand des zylindrischen Gehäuses entwickelt wird.

Betrachten wir die Begriffe, die den Ausdruck für Umfangsspannung oder Umfangsspannung erklären, die in der Wand des zylindrischen Rohrs erzeugt wird.

P = Flüssigkeitsinnendruck des zylindrischen Rohrs

t = Dicke für das zylindrische Rohr

L= Länge für das zylindrische Rohr

d = Innendurchmesser für das dünne zylindrische Rohr

σ_H = Ringspannung oder Umfangsspannung, die in der Wand des zylindrischen Rohrs erzeugt wird

Erzeugte Kraft für den Flüssigkeitsinnendruck = Bereich, in dem der Flüssigkeitsdruck wirkt * Flüssigkeitsinnendruck des zylindrischen Rohrs

Erzeugte Kraft für den Flüssigkeitsinnendruck = (dx L) x P

Erzeugte Kraft für den Flüssigkeitsinnendruck = P xdx L …….eqn (1)

Resultierende Kraft aus Umfangsspannung oder Umfangsspannung = σ_H x 2Lt …….eqn (2)

Aus …….eqn (1) und eqn (2) können wir schreiben,

Erzeugte Kraft aus Flüssigkeitsinnendruck = Resultierende Kraft aus Umfangs- oder Umfangsspannung

Pxdx L = σ_H x 2Lt

σ_H= Pd/2t

Wie berechnet man die Reifenspannung?

Zur Berechnung der Umfangsspannung für einen Kugelkörper sind die folgenden Schritte aufgeführt:

• Der Innendurchmesser des Hofes und der Innendruck sollten zu Beginn des Prozesses multipliziert werden.
• Im nächsten Schritt sollte die Resultierende viermal durch die Dicke der Schale geteilt werden.
• Teilen Sie im letzten Schritt das Ergebnis durch den gemeinsamen Wirkungsgrad.

Wie berechnet man die Umfangsspannung im Rohr?

Um die Umfangsspannung zu berechnen, müssen Sie nur den Innendurchmesser (mm) des Rohrs mit dem Innendruck (MPa) des Rohrs multiplizieren und dann den Wert durch die Dicke (mm) des Rohrs durch 2 dividieren.

Die Formel zur Schätzung der Umfangsspannung in einem Rohr lautet:

Ringspannung = Innendurchmesser x Innendruck/2 x Dicke

Mathematisch kann Reifenspannung geschrieben werden als:

σ_θ= PD/2t

Woher,

σ_θ = Reifenspannung

P = Innendruck

D = Durchmesser des Rohres

t = Dicke des Rohres

Wie berechnet man die Umfangsspannung eines Zylinders?

Hoop-Stress kann wie folgt erklärt werden: das mittlere Kraftvolumen wird pro Platzeinheit eingesetzt. Die Umfangsspannung ist die Kapazität, die in Umfangsrichtung in beide Richtungen auf jedes Partikel in der Wand des Zylinders aufgebracht wird.

Formel zur Schätzung der Umfangsspannung eines Zylinders ist:

Ringspannung = Innendurchmesser x Innendruck/2 x Dicke

Mathematisch kann Reifenspannung geschrieben werden als:

σ_θ = PD/2t

Woher,

σ_θ = Reifenspannung in Richtung der beiden und Einheit ist MPa, psi.

P = Innendruck des Rohrs und Einheit ist MPa, psi.

D = Durchmesser des Rohrs und der Einheit ist mm, Zoll.

t = Dicke des Rohrs und Einheit ist mm, Zoll.

Umfangsspannung vs. Radialspannung:

Der Hauptunterschied zwischen Umfangsspannung und radialer Spannung wird im folgenden Abschnitt beschrieben.

Reifenstress	Radiale Belastung
Hoop-Stress kann wie folgt erklärt werden: das mittlere Kraftvolumen wird pro Platzeinheit eingesetzt. Die Umfangsspannung ist die Kapazität, die in Umfangsrichtung in beide Richtungen auf jedes Partikel in der Wand des Zylinders aufgebracht wird.	Radialspannung kann erklärt werden als; Die Beanspruchung erfolgt in Richtung oder weg von der Mittelachse eines Bauteils.
Mathematisch kann Reifenspannung geschrieben werden als: σh= PD/2t Woher, P = Innendruck des Rohrs und Einheit ist MPa, psi. D = Durchmesser des Rohrs und der Einheit ist mm, Zoll. t = Dicke des Rohrs und Einheit ist mm, Zoll.	Mathematisch kann die radiale Spannung geschrieben werden als: Woher, σr= Die Radialspannung und die Einheit sind MPa, psi. pi = Innendruck für den Zylinder oder das Rohr und die Einheit ist MPa, psi. ri = Innenradius für den Zylinder oder das Rohr und die Einheit ist mm, Zoll. po = Außendruck für den Zylinder oder das Rohr und die Einheit ist MPa, psi. ro = Außenradius für den Zylinder oder das Rohr und die Einheit ist mm, Zoll. r = Radius für den Zylinder oder das Rohr und die Einheit ist mm, Zoll.
Bei Druckbehältern ist die Umfangsspannung normalerweise viel größer, daher wird bei dünnwandigen Exemplaren die Radialspannung normalerweise vernachlässigt.	Die Radialspannung für einen dickwandigen Zylinder ist gleich und entgegengesetzt zum Manometerdruck auf der Innenfläche und Null auf der Außenfläche.

Umfangsspannung vs. Axialspannung:

Der Hauptunterschied zwischen Umfangsspannung und Axialspannung wird im folgenden Abschnitt beschrieben.

Reifenstress	Axiale Belastung
Die Umfangsspannung oder Tangentialspannung ist die Spannung um den Umfang des Rohrs aufgrund eines Druckgradienten. Die maximale Umfangsspannung tritt immer am Innenradius oder am Außenradius auf, je nach Richtung des Druckgradienten.	Die Axialspannung beschreibt die Kraft pro Querschnittsflächeneinheit, die in Längsrichtung eines Balkens oder einer Achse wirkt. Axiale Belastung kann dazu führen, dass ein Element zusammengedrückt, geknickt, verlängert oder versagt.
Mathematisch kann Reifenspannung geschrieben werden als: σh= PD/2t	Mathematisch kann die axiale Spannung geschrieben werden als: σa = F/A= Pd2/(d + 2t)2 - d2
Die Umfangsspannung ist keine Schubspannung.	Axialspannung ist eine Schubspannung.

Umfangsspannung vs. Tangentialspannung:

Der Hauptunterschied zwischen Umfangsspannung und Tangentialspannung wird im folgenden Abschnitt beschrieben.

ReifenstressTangential Der StressDas Ringspannung in a Druckbehälter beaufschlagt wird senkrecht zur Richtung zur Achse. Umfangsspannungen sind im Allgemeinen Zugspannungen. Die Ringspannung tritt auf, um der Wirkung des Berstens durch die Anwendung von Druck zu widerstehen.	Wenn die Richtung der Verformungskraft oder der äußeren Kraft parallel zur Querschnittsfläche ist, wird die vom Objekt erfahrene Spannung als Tangentialspannung bezeichnet.
Die Umfangsspannung ist keine Schubspannung.	Tangentialspannung ist eine Schubspannung.

Umfangsspannung vs. Streckgrenze:

Der Hauptunterschied zwischen Umfangsspannung und Streckgrenze wird im folgenden Abschnitt beschrieben.

Reifenstress	Streckgrenze
Umfangsspannung definiert als die Rohrmaterialspannung tangential zum Rohr. In einem richtig gestützten runden Rohr, das eine unter Druck stehende Flüssigkeit enthält, ist die größte Zugspannung die Umfangsspannung.	Streckgrenze definiert als Streckgrenze oder Streckgrenze ist die Materialeigenschaft, die als die Spannung definiert ist, bei der sich ein Material plastisch zu verformen beginnt, während die Streckgrenze der Punkt ist, an dem die nichtlineare (elastische + plastische) Verformung beginnt.

Ist Ringspannung Scherspannung?

Nein, Umfangsspannung oder Umfangsspannung ist keine Schubspannung. In der Theorie des Druckbehälters wird jedes gegebene Element der Wand in einem dreiachsigen Spannungssystem bewertet, wobei die drei Hauptspannungen Ringspannung, Längsspannung und Radialspannung sind. Daher gibt es definitionsgemäß keine Schubspannungen in Quer-, Tangential- oder Radialebene.

Ist die Reifenspannung dehnbar?

Hoop-Stress kann wie folgt erklärt werden: die Spannung wird entlang des Umfangs des Rohrs entwickelt, wenn Druck ausgeübt wird.

Ja, Umfangsspannung ist dehnbar und aus diesem Grund wird Schmiedeeisen verschiedenen Materialien zugesetzt und hat im Vergleich zu Gusseisen eine bessere Zugfestigkeit. Die Umfangsspannung wirkt senkrecht zur Achsrichtung. Ringspannungen sind dehnbar und wurden entwickelt, um die Wirkung des Berstens zu verteidigen, das durch die Druckbewegung auftritt.

Ist Ringspannung eine Hauptspannung?

Ja, Ringspannung ist die Hauptspannung. Um die Längsspannung abzuschätzen, muss ein Schnitt durch den Zylinder erstellt werden, ähnlich wie bei der Analyse des kugelförmigen Druckbehälters. Die Form des Versagens in Rohren wird durch die Größe der Spannungen im Rohr bestimmt. 

Wenn ein Versagen durch den Bruch erfolgt, bedeutet dies, dass die Umfangsspannung der Schlüssel der Hauptspannung ist und keine andere äußere Belastung vorhanden ist.

Ist Reifenstress normaler Stress?

Ja, Umfangsspannung oder Umfangsspannung ist eine Normalspannung in Richtung der Tangente. Spannung wird als Normalspannung bezeichnet, wenn die Richtung der Verformungskraft senkrecht zur Querschnittsfläche des Körpers ist. Die Länge des Drahtes oder das Volumen der Körperveränderungen werden normal sein.

Wie kann man Reifenstress reduzieren?

Das Verfahren zur Verringerung der Umfangsspannung besteht darin, einen starken Draht aus Stahl unter Spannung durch die Wände des Zylinders zu steuern, um einen Zylinder über einen anderen zu schrumpfen.

Die effizienteste Methode besteht darin, eine doppelte Kaltausdehnung mit hoher Interferenz zusammen mit einer axialen Kompression mit einer Dehnung von 0.5 % anzuwenden. Diese Technik trägt dazu bei, den Absolutwert der Umfangseigenspannungen um 58 % und die radialen Spannungen um 75 % zu reduzieren.

Fazit:

• Eine Normalspannung in tangentialer Horizontrichtung der Zylinderoberfläche.
• Ringspannung wird auch als Umfangsspannung bezeichnet.
• Die Umfangsspannung wirkt entlang φ.