حاسبة الإجهاد المحيطي
أنبوب عند ضغط 1 ميغاباسكال وقطر داخلي 0.2 متر وجدار سماكته 5 مليمترات يتحمل إجهادًا محيطيًا قدره 20000000 باسكال، وهو الشد الذي يحاول شقه على طول خط. قارن النتيجة بالإجهاد المسموح لجدار الأنبوب أو الخزان. مجانية في متصفحك.
- مجاني
- يعمل في متصفحك
- دون تسجيل
- بياناتك لا تغادر جهازك
شغّل الأداة مجانًا
مثال محلول
- الضغط
- 1,000,000
- القطر الداخلي
- 0.2
- سمك الجدار
- 0.005
- الإجهاد الحلقي
- 20,000,000 Pa
الإجهاد المحيطي هو إجهاد الشد الذي ينشأ في جدار أسطوانة مضغوطة عندما يحاول المائع الداخلي شق الوعاء على طول خط مولّد. في تقريب الجدار الرقيق المستخدم في مقاومة المواد التمهيدية، يساوي ذلك الإجهاد الضغط الداخلي مضروبًا في القطر الداخلي مقسومًا على ضعف السماكة — سيغما الحلقة تساوي P D على 2 t — ويُبلَّغ بالنتيجة بالباسكال عندما يكون الضغط بالباسكال والقطر والسماكة بالأمتار. يحتاج الطلاب الذين يتحققون من الواجبات، ومهندسو الأنابيب الذين يفرزون جدولًا، ومصممو الأوعية الذين يقارنون قيمة أولى بالإجهاد المسموح، وأوراق العمل الآلية إلى ذلك الرقم دون فتح نموذج عناصر محدودة في كل مرة.
معنى الإجهاد المحيطي ومتى تنطبق PD/(2t)
يحمل وعاء ضغط أسطواني مغلق ضغطًا داخليًا على كل مليمتر مربع من الجدار الداخلي. بقطع الأسطوانة على مستوٍ طولي وكتابة الاتزان على نصف أسطوانة يتبين أن القوة التي تحاول شق الجدار هي الضغط مضروبًا في المستطيل المسقط للقطر الداخلي في الطول، بينما يقاوم الجدار بالإجهاد المحيطي مضروبًا في ضعف السماكة في الطول. بإلغاء الطول نحصل على صيغة الجدار الرقيق الكلاسيكية: إجهاد الحلقة يساوي P في D مقسومًا على 2 t.
تتجمع نية البحث حول حاسبة الإجهاد المحيطي وصيغة بارلو وإجهاد وعاء الضغط رقيق الجدار وإجهاد الأنبوب من الضغط الداخلي — من يملكون P و D و t يريدون رقم إجهاد بالباسكال يُقارن بحدود مسموحة أو مفاتيح إجابات أو جدول، لا مجرد تذكير بوجود الصيغة. حافظوا على وحدات متسقة: إذا كان P بالباسكال و D بالأمتار و t بالأمتار، يخرج الإجهاد بالباسكال؛ وأي منظومة متسقة أخرى تعمل بالطريقة نفسها. يفترض نموذج الجدار الرقيق أن t صغير أمام D، عادة t على r أقل من نحو العُشر، فيمكن إهمال التغير عبر السماكة.
حلول لاميه للجدار السميك والتدرجات الحرارية وانقطاعات الفوهات تحتاج مسار تحليل آخر. الإجهاد المحوري الطولي في أسطوانة مغلقة نصف قيمة الحلقة تحت الافتراضات نفسها؛ هذه القدرة تبلّغ الإجهاد المحيطي فقط.
الاستخدام العملي والحدود والتسعير وقنوات التسليم
استخدموا أداة المتصفح عندما تريدون فحصًا فوريًا للإجهاد المحيطي أثناء تصحيح واجبات مقاومة المواد، أو مقارنة حساب يدوي لـ P D على 2 t، أو التحقق من أنبوب أو خزان أولي مقابل إجهاد مسموح، أو تعليم كيف ينمو الإجهاد المحيطي مع القطر والضغط وينخفض كلما زاد سمك الجدار. النتائج حتمية بالكامل: المدخلات المتطابقة تنتج دائمًا نفس الإجهاد المحيطي ونفس تسميات الصيغة والطريقة. لا يوجد نموذج لغوي ولا خدمة تحليل هيكلي خارجية ولا عشوائية، لذا تصلح القدرة للتثبيت في فحوصات التكامل المستمر ومواد المقرر القابلة لإعادة الإنتاج.
لإجهاد محوري متوسط لقضيب بدل إجهاد حلقة الوعاء، استخدموا حاسبة الإجهاد المنفصلة؛ نية بحث وصيغة مختلفتان.
حالات الاستخدام
فرز أولي للأنابيب والأوعية
يقدّر المهندسون والصنّاع الإجهاد المحيطي في أسطوانة رقيقة الجدار قبل فتح نموذج FEA كامل أو اختيار جدول أنابيب من كتالوج.
تجهيزات حتمية لاختبارات الميكانيكا
خطوط الإمداد التي تغذي اختبارات الوحدة أو عروض الأوعية التفاعلية تستدعي أوراكل PD/(2t) خالصًا بدل إعادة تنفيذ صيغة الحلقة رقيقة الجدار في كل لغة.
الأسئلة الشائعة
ماذا يحدث إذا كانت سماكة الجدار صفرًا أو سالبة؟
السماكة الصفرية أو السالبة تقسم على صفر في σ = PD/(2t)؛ يرفضها التحقق ولا تُحاسب الطلب.
ما الوحدات التي ينبغي استخدامها للضغط والقطر والسماكة؟
استخدموا أي مجموعة متسقة فيما بينها. الباسكال والأمتار والأمتار تعطي إجهادًا محيطيًا بالباسكال. المحرك لا يحوّل الوحدات؛ حوّلوا المليمترات أو bar إلى SI أولًا إذا أردتم نتيجة بالباسكال.
هل تحسب أيضًا الإجهاد الطولي أو إجهاد الغشاء الكروي؟
لا. تقيّم هذه القدرة صيغة الحلقة الأسطوانية رقيقة الجدار PD/(2t) فقط. الإجهاد الطولي PD/(4t) وإجهاد الغشاء الكروي صيغتان مختلفتان ونيتان بحث مختلفتان.
متى تكون صيغة الجدار الرقيق دقيقة بما يكفي؟
عندما يكون الجدار رقيقًا مقارنة بالقطر، وعادةً عندما تقل السماكة عن نحو عُشر نصف القطر. أما الجدران السميكة والتدرجات الحرارية والفوهات فتحتاج إلى تحليل أدق.
هل يمكنني إدخال ضغط سالب لوعاء مفرغ؟
لا. يجب أن يكون الضغط ضغطًا داخليًا نسبيًا يساوي صفرًا أو أكثر. القيمة السالبة تصف ضغطًا خارجيًا وانبعاجًا لا تعالجه هذه الصيغة، لذلك تُرفض.
أدوات ذات صلة
للمطوّرين — الوصول عبر API
كل ما في هذه الصفحة متاح برمجيًا. هذا القسم موجّه للفرق التقنية التي تريد ربط الأداة بأنظمتها الخاصة؛ بقية المستخدمين يمكنهم استخدام الأداة أعلاه مباشرة دون الحاجة لقراءة ما يلي.
الـEndpoint
صادِق على طلبك بترويسة Bearer، وأرسل طلب POST واحدًا لتدخل مهمتك قائمة التنفيذ فورًا؛ ثم تستلم النتيجة عبر webhook أو رابط موقّع.
استدعِ الخدمة من بيئتك
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/phys/hoop-stress \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"pressure":1000000,"inner_diameter":0.2,"wall_thickness":0.005}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/phys/hoop-stress", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"pressure": 1000000,
"inner_diameter": 0.2,
"wall_thickness": 0.005
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/phys/hoop-stress",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"pressure": 1000000,
"inner_diameter": 0.2,
"wall_thickness": 0.005
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/phys/hoop-stress", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"pressure":1000000,"inner_diameter":0.2,"wall_thickness":0.005}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"pressure":1000000,"inner_diameter":0.2,"wall_thickness":0.005}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/phys/hoop-stress", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)مثال على الطلب
{
"pressure": 1000000,
"inner_diameter": 0.2,
"wall_thickness": 0.005
}مثال على الاستجابة
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "phys.hoop_stress",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}الواجهة غير متزامنة: تستلم task_id فور الإرسال، ويمكنك الاستعلام عن الحالة بمعدل طلب واحد في الثانية.
الأسعار
السعر معلن كما تراه: لا tokens ولا نظام نقاط؛ وإن فشلت المهمة فلن تُحاسَب عليها.
الأخطاء
| HTTP | الرمز | المعنى |
|---|---|---|
401 | unauthorized | مفتاح الوصول مفقود أو غير صالح؛ تحقق من ترويسة Bearer في طلبك. |
402 | insufficient_balance | رصيدك لا يكفي لتنفيذ هذه المهمة؛ أعد شحن الرصيد ثم أعد المحاولة. |
404 | unknown_type | نوع المهمة المطلوب غير موجود في الكتالوج — راجع الاسم المرسل في الطلب. |
429 | rate_limited | تجاوزت الحد المسموح من الطلبات؛ انتظر قليلًا ثم أعد المحاولة. |
ملاحظات تقنية
تأخذ هذه القدرة تلك الأعداد المنتهية الثلاثة، وترفض سماكة جدار صفرية أو سالبة بخطأ invalid_input واضح، وتعيد الإجهاد المحيطي مع مدخلات معكوسة وتسمية الصيغة بصيغة JSON منظمة.
معنى الإجهاد المحيطي ومتى تنطبق PD/(2t)
تسليم hoop_stress و pressure و inner_diameter و wall_thickness و formula و method كـ JSON يسهّل اللصق في الملاحظات والتثبيت في الاختبارات الآلية وإعادة الاستخدام بين اللغات دون إعادة تنفيذ الحساب.
كيف تتحقق هذه الحاسبة من الإدخال وتطبّق σ = PD/(2t)
الضغط هو الضغط المقياس الداخلي ويجب أن يكون غير سالب: القيمة السالبة تصف ضغطًا خارجيًا أو انبعاج فراغ، وهذه صيغة الحلقة لا تعالجه. يجب أن يكون القطر الداخلي موجبًا تمامًا لأن تجويفًا صفريًا أو سالبًا ليس وعاءً. تُرفض أيضًا مقادير سماكة بالغة الصغر لا تُحل باستقرار في الفاصلة العائمة. لا يوجد وضع إجهاد طولي، ولا وضع وعاء كروي، ولا تحويل وحدات، ولا بحث إجهادات مسموحة للمادة؛ فقط تقييم P D على 2 t. أرسلوا جسم JSON بالحقول الثلاثة المطلوبة pressure و inner_diameter و wall_thickness. يجب أن يكون كل حقل عددًا منتهيًا أو سلسلة رقمية تُحوَّل إليه؛ الحقول الناقصة والسلاسل الفارغة والنص غير الرقمي و NaN و Infinity تفشل فورًا بـ invalid_input قبل أي نتيجة، ولا تُحاسب فشل التحقق. يجب أن تكون سماكة الجدار موجبة تمامًا: تُرفض السماكة الصفرية أو السالبة صراحةً كـ invalid_input لأنها تقسم على صفر في الصيغة الكلاسيكية وفق عقد المنتج. تُقبل أسماء بديلة اختيارية مثل P و internal_pressure و D و diameter و di و t و thickness عند توثيقها حتى تستخدم النماذج والسكربتات رموز الكتاب. بعد التحقق يحسب المحرك الإجهاد المحيطي كضغط×قطر داخلي÷ضعف السماكة ثم يقرّب بدقة مستقرة بحيث تعطي نفس المدخلات نفس JSON عبر محركات JavaScript. تغذي الدالة النقية نفسها الأداة في المتصفح ومسار API بلا شبكة ولا بذرة عشوائية ولا ساعة حائط في مسار الحساب.
الاستخدام العملي والحدود والتسعير وقنوات التسليم
استخدموا API عندما يحتاج سكربت أو مساعد CAD أو منصة دروس أو دفتر ملاحظات إلى JSON مستقر لتركيبات عديدة من الضغط–القطر–السماكة تحت عقد واحد. كل طلب ناجح عنصر قابل للفوترة بسعر $0.002؛ فشل التحقق لا يستهلك الرصيد. اختاروا وحدات متسقة وابقوا ضمن حدود المقدار المنشورة حتى تبقى النواتج الوسيطة منتهية على isolate Worker. اربطوا نقطة النهاية بتدريبات الميكانيكا ومصححي المسابقات وأوراق الأوعية المبكرة أو خطوات المعالجة المسبقة حيث تفضلون أخطاء مجال صريحة — مثل رفض سماكة جدار صفرية أو سالبة — على أدوات معتمة لا توضح سبب الرفض.
حالات التكامل
التحقق من الواجبات والامتحانات
يحسب الطلاب والمصححون σ = PD/(2t) لضغط داخلي وقطر داخلي وسماكة جدار معلومة، ويحصلون على خطأ invalid_input واضح عندما تكون السماكة صفرًا أو سالبة.
أسئلة تقنية
كيف أحسب الإجهاد المحيطي بهذه الأداة؟
أرسلوا JSON بالحقول pressure (P) و inner_diameter (D) و wall_thickness (t). تعيد الاستجابة hoop_stress مساويًا لـ P في D مقسومًا على 2 t، بالباسكال عند استخدام وحدات SI تلك، مع مدخلات معكوسة وتسميات الصيغة.
هل حاسبة الإجهاد المحيطي مجانية؟
تعمل أداة المتصفح مجانًا على جهازكم. تستخدم استدعاءات API رصيد KIT المدفوع مسبقًا بسعر $0.002 لكل عنصر ناجح؛ ولا تُحاسب إخفاقات التحقق.