beban lokal pada pressure vessel

Tegangan yang disebabkan oleh beban lokal eksternal menjadi perhatian utama bagi desainer pressure vessel. Teknik untuk menganalisis tekanan lokal dan metode penanganannya pembebanan untuk menjaga tegangan ini dalam batas yang ditentukan telah menjadi fokus banyak penelitian. Berbagai teori dan teknik telah diusulkan dan diselidiki oleh pengujian eksperimental untuk memverifikasi keakuratan solusi.

Berikut adalah contoh-contoh beban eksternal yang umum dianalisis oleh para desainer pressure vessel:

Tegangan pada cincin melingkar

Keliling cangkang sering dihubungkan dengan cincin melingkar untuk mentransmisikan gaya dan momen. Teori tegangan dan deformasi cincin adalah bagian dari teori mekanika teknik.

Beban radial

Skema beban radial

Beban per satuan panjang sumbu diasumsikan: P = Pn cos nϴ .
Tegangan resultan: N = – [(Pn α)/(n2-1)] cos nϴ ; M2 = – [(Pn α2)/(n2-1)] cos nϴ
Displacement: v = – [(Pn α)/(n2-1)] {[(α2 )/ (n2-1)EI2 + (1/EA)]} sin nϴ ; w = [(Pn α2) / (n2-1)2 EI2] cos nϴ

Beban tangensial

beban tangensial

Beban per satuan panjang sumbu diasumsikan P = Pn sin nϴ
Tegangan resultan: N = – [(nPn α)/(n2-1)] cos nϴ ; M2 = – [(Pn α2)/n(n2-1)] cos nϴ
Displacement: v = – [(Pn α2)/(n2-1)] {[(α2 )/ (n2(n2-1)EI2) + (1/EA)]} sin nϴ ; w = [(Pn α4) / (n2-1)2 EI2] cos nϴ

Beban Normal

Beban normal

Beban per satuan panjang sumbu diasumsikan P = Pn cos nϴ
Tegangan resultan: M1 = – [(Pn α)/(n2-1)] cos nϴ ; MT = – [(Pn α2)/n(n2-1)] sin nϴ
Defleksi: u = [(Pn α4)/(n2-1)2] {[1/(n2GJT)]+ (1/EI1)} cos nϴ
Rotasi penampang pada bidangnya: [(Pn α3)/(n2-1)2] {[1/(GJT)]+ (1/EI1)} cos nϴ

Desain Stiffeners (pengaku) Cincin Parsial

Contoh beban pada stiffeners cincin parsial

Beban Tunggal

  • Tentukan beban terpusat pada masing-masing pengaku tergantung pada apakah ada beban radial atau pembebanan momen, pengaku tunggal atau ganda. f=……
  • Kemudian menghitung konstanta kekakuan bahan (pegas) K = Evt/R2 ; Ev= modulus elastisitas cangkang, t= ketebalan, R= jari-jari.
  • Menentukan momen inersia dan section modulus dari stiffener misalnya bentuknya adalah persegi panjang maka rumus yang dipakai adalah I = bh3/12 dan Z = bh2/6.
  • Menentukan faktor damping β berdasarkan bentuk stiffener. β = [K/(4EsI)]1/4 ; Es = modulus elastisitas stiffener
  • Menentukan bending moment M = f/4β
  • Menentukan tegangan bending fb = M/Z

Beban jamak

  • Tentukan beban terpusat pada pengaku dan beban harus sama besarnya. f= f1 = f2 = ……. = fn
  • Kemudian menghitung konstanta kekakuan bahan (pegas) K = Evt/R2 ; Ev= modulus elastisitas cangkang, t= ketebalan, R= jari-jari.
  • Menentukan momen inersia dan section modulus dari stiffener misalnya bentuknya adalah persegi panjang maka rumus yang dipakai adalah I = bh3/12 dan Z = bh2/6.
  • Menentukan faktor damping β berdasarkan bentuk stiffener. β = [K/(4EsI)]1/4 ; Es = modulus elastisitas stiffener
  • Menentukan bending moment M = f/4β (ΣFx)
  • Menentukan tegangan bending fb = M/Z

Tegangan pada cangkang silinder dari beban eksternal

Beban pada cangkang silinder
Tabel perhitungan momen pada cangkang silinder

Tegangan pada cangkang bola dari beban eksternal

Beban pada cangkang bola
Tabel perhitungan tegangan pada cangkang bola

PT Tensor memberikan jasa konsultasi Finite Element Analysis (FEA) dan Computational Fluid Dynamics (CFD) untuk desain engineering. Kami juga memberikan tutorial-tutorial gratis penggunaan software nya di kanal youtube kami. Hubungi kami sekarang juga!

>> KLIK DI SINI UNTUK JASA KONSULTASI

>> YOUTUBE PT TENSOR

>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL LAINNYA !

Kontributor: Daris Arsyada

By Caesar Wiratama

Sumber:

Moss, Dennis dan Michael Basic. 2013. Pressure Vessel Design Manual: Fourth Edition. Oxford: Butterworth-Heinemann.

Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments