PhysSandbox
Mecánica clásicaOndas y sonidoElectricidad y magnetismoÓptica y luzGravedad y órbitasLaboratorios
🌙Astronomía y el cielo🌡️Termodinámica🌍Biofísica, fluidos y geociencias📐Visualización matemática🔧Ingeniería🧪Química
ESENRUPT

Simuladores afines

Siga con temas cercanos de esta categoría — o todos los 48 de «Ingeniería».

Toda la categoría →
NuevoEscuela

Círculo de Mohr y transformación de esfuerzos

Abrir el simulador

Estado plano de esfuerzos σx, σy, τxy: círculo de Mohr, esfuerzos en el elemento girado, esfuerzos principales, τmax y ángulo θp.

NuevoUniversidad / investigación

Esfuerzos de contacto de Hertz

Abrir el simulador

Esfera o cilindro sobre un plano: módulo reducido, zona de contacto, presión máxima p0, acercamiento elástico y estimación del cortante bajo la superficie.

NuevoEscuela

Diagrama esfuerzo-deformación y ley de Hooke

Abrir el simulador

Curva cualitativa σ–ε: tramo elástico de Hooke, fluencia, endurecimiento, estricción y rotura. Se imponen la deformación y los parámetros E, σ_y, σ_u.

NuevoUniversidad / investigación

Mecánica de la fractura: Griffith / K_IC

Abrir el simulador

Grieta de modo I (apertura): K_I = Yσ√(πa), comparación con K_IC, tamaño crítico de grieta, esfuerzo crítico y frontera de estabilidad del crecimiento.

NuevoEscuela

Puente de armadura

Abrir el simulador

Barras y nudos de una armadura plana: carga, tracción y compresión, deflexión amplificada.

NuevoEscuela

Planificador RRT (rejilla)

Abrir el simulador

El mismo mapa de paredes 40×28: muestras al azar, nodo más cercano, paso con comprobación de colisiones, sesgo de muestreo hacia la meta; botón para comparar con A*.

PhysSandbox

Simuladores interactivos de física, química e ingeniería para estudiantes, docentes y quienes tengan curiosidad.

Física

  • Mecánica clásica
  • Ondas y sonido
  • Electricidad y magnetismo

Ciencia

  • Óptica y luz
  • Gravedad y órbitas
  • Astronomía y el cielo

Más

  • Termodinámica
  • Biofísica, fluidos y geociencias
  • Visualización matemática
  • Ingeniería
  • Química

© 2026 PhysSandbox. Simuladores científicos interactivos y gratuitos.

PrivacidadTérminosContacto
Inicio/Ingeniería/Recipiente de pared delgada bajo presión

Recipiente de pared delgada bajo presión

Esfuerzos de membrana en cilindro y esfera: circunferencial σθ, longitudinal σz, equivalente de von Mises, revisión de r/t y factor de seguridad a la fluencia.

Geometría del recipiente

600 mm
8 mm

Presión y material

2.5 MPa
250 MPa

Las fórmulas de pared delgada suponen un r/t grande, un estado de esfuerzos de membrana, y no incluyen boquillas, soldaduras, tapas ni revisiones de estabilidad.

Magnitudes medidas

Esfuerzo circunferencial σθ187.5MPa
Esfuerzo longitudinal σz93.8MPa
Esfuerzo de von Mises162.4MPa
Factor de seguridad1.54
Razón r/t75.0
Estimación de la presión de fluencia3.33MPa

Es un modelo de aula de esfuerzos de membrana. El cálculo real de recipientes también revisa códigos, esfuerzos admisibles, eficiencia de soldaduras, sobreespesor por corrosión, tapas, aberturas, esfuerzos térmicos, presión externa, fatiga y pruebas.

Gráficas

Sobre el modelo

Un recipiente de pared delgada bajo presión se calcula con esfuerzos de membrana si la razón radio/espesor es lo bastante grande. En un cilindro cerrado, el esfuerzo circunferencial es σθ = pr/t y el longitudinal σz = pr/(2t); en la esfera ambos esfuerzos principales de membrana valen pr/(2t). Se comparan cilindro y esfera; se calcula el esfuerzo equivalente de von Mises σ_vm = √(σθ² − σθ σz + σz²), el factor de seguridad a la fluencia SF = σ_y / σ_vm y la razón r/t. La regla r/t ≥ 10 es una guía de validez de las fórmulas de pared delgada; si r/t es menor, el esfuerzo varía a través del espesor y hacen falta las ecuaciones de Lamé. No hay códigos de recipientes, eficiencia de soldadura, sobreespesor por corrosión, tapas, boquillas, gradientes térmicos, estabilidad bajo presión externa ni fatiga.

Para quién: Resistencia de materiales y cálculo de recipientes: esfuerzos de membrana, criterio de von Mises, aproximación de pared delgada.

Conceptos clave

  • recipiente de pared delgada
  • esfuerzo circunferencial
  • esfuerzo longitudinal
  • esfuerzo de membrana
  • esfuerzo equivalente de von Mises
  • factor de seguridad

Cómo funciona

Cilindro cerrado: σθ = pr/t, σz = pr/(2t). Esfera: σθ = σφ = pr/(2t). Se calculan los esfuerzos de membrana, el equivalente de von Mises σ_vm = √(σθ² − σθ σz + σz²) y el factor SF = σ_y / σ_vm. El aviso r/t < 10 significa que la aproximación de pared delgada ya es dudosa.

Fórmulas principales

Cilindro: σθ = pr/t, σz = pr/(2t)
Esfera: σθ = σφ = pr/(2t); σvm = sqrt(σθ² − σθσz + σz²)

Preguntas frecuentes

¿Por qué el esfuerzo circunferencial en el cilindro es el doble del longitudinal?
Un corte longitudinal lo resiste el área de pared 2tL, de donde σθ = pr/t. La fuerza sobre la tapa la resiste el área anular 2πrt, así que σz = pr/(2t).
¿Cuándo dejan de ser precisas las fórmulas de pared delgada?
Una regla frecuente: r/t ≥ 10. Por debajo, el esfuerzo cambia de forma notable a través del espesor y conviene usar las ecuaciones de Lamé para el tubo de pared gruesa.