箱型のタンク強度計算

質問

箱型（内寸200ｘ200ｘ300ｍｍ）のタンクにヘリウムガスで１ＭＰａの圧力をかけようと思います。タンクは板を組み合わせてボルトで固定します。このときの強度計算はどのようにしたらいいですか。
　計算方法を教えてください。

回答No.4

noname#230359

機械工学便覧を購入されたのですね。

　確かに，等分布荷重の場合の３辺固定、１辺自由の場合の式が載っていません。しかし，等分布荷重で，?４辺固定，?２辺固定，?１辺固定の計算式は載っています。そして，これらの計算式は，長方形板の大きさが一定であれば，最大応力の係数だけが異なっています。

　そこで，次のように類推してはいかがでしょうか。

（１）長方形板の両辺ａ及びｂを，ａ＝ｂ（正方形），ａ＝２ｂ，３ｂ，４ｂ（係数βｉ’）及びｂ＝２ａ，３ａ，４ａ（係数βｉ）の７とおりについて，目的とする大きさに近い寸法で計算します。

（２）横軸に固定点数，立軸に最大応力値として，計算結果をプロットして曲線で結びます。

（３）作成した線図から，３辺固定の場合の最大応力を求めます。

以上，計算で求める方法ではありませんが，確度の高い応力値が求まると思います。

回答No.3

noname#230359

タンクの板厚について，「機械工学便覧　基礎編　Ａ４　材料力学」のＰ．５９６１に長方形板の応力を計算する式が載っていますので，参照してください。

補足

機械工学便覧を購入しましたが、等分布荷重で３辺固定、１辺自由の場合の式が載ってませんでした。どのような式か分からないでしょうか。

回答No.2

noname#230359

圧力容器は、手計算と有限要素解析の両方で
強度確認が必要です。
弊社のHPに圧力容器の解析事例を記載して
記載してあります。どうぞ、ご検討ください。

参考URL：

http://www.de-products.co.jp/aturyokuyouki_01.html

回答No.1

noname#230359

GHe 1MPaは圧力容器（2種）にあたると思います。　　圧力容器構造規格　の書籍をしっかり確認し、設計されたほうが良いです（そうしなければいけません）どのような使用目的かは不明ですが、場合によっては申請など法的な問題が発生します。胴板、底板、ノズルなどの強度計算は圧力容器構造規格に記載ありますからしっかり確認してください。因みに、角タンクでボルト連結だとかなりの板厚が必要になると思います。（配管用フランジのような）