什么是环向应力？
环向应力（又称周向应力）是指当圆筒形压力容器或管道内部充有受压流体或气体时，沿圆筒周向作用的拉应力。这种应力会使圆筒沿轴线方向被"撑裂"，这正是受压管道和储罐通常会出现纵向裂纹失效的原因。本计算器采用薄壁（薄膜）理论，适用于壁厚相对于直径较小的情形（大致满足 \(t < d/20\)）。
如何使用本计算器
输入内压 P、内径 d 和壁厚 t。请使用一致的单位制：若 P 以 MPa 为单位，d 和 t 均以毫米为单位，则计算出的应力也是 MPa。同理，若 P 用 psi、尺寸用英寸，结果即为 psi。本工具会同时给出环向应力和纵向（轴向）应力，其中纵向应力恰好是环向应力的一半。
公式详解
环向应力的计算公式为 $$\sigma_h = \frac{\text{Pressure }P \cdot \text{Diameter }d}{2 \cdot \text{Thickness }t}$$ 该公式来自力的平衡：作用在投影面积上的压力（\(P \cdot d \cdot L\)）由两段纵向壁面（截面积为 \(2 \cdot t \cdot L\)）来承担。长度 \(L\) 相互抵消，便得到上面这个简洁的比值。纵向应力 $$\sigma_l = \frac{\text{Pressure }P \cdot \text{Diameter }d}{4 \cdot \text{Thickness }t}$$ 由两端封头产生，其大小是环向应力的一半。
算例演示
某管道输送气体，压力 \(P = 5\ \text{MPa}\)，内径 \(d = 500\ \text{mm}\)，壁厚 \(t = 10\ \text{mm}\)。则 $$\sigma_h = \frac{5 \times 500}{2 \times 10} = \frac{2500}{20} = 125\ \text{MPa}$$ 纵向应力为 \(62.5\ \text{MPa}\)。设计人员需将这 125 MPa 与材料的许用应力（包含安全系数）进行比较。
常见问题
为什么环向应力是纵向应力的两倍？ 抵抗周向破裂的材料截面积，比抵抗轴向拉伸的横截面积要小，因此同样的压力在周向上产生的应力是纵向的两倍。
薄壁理论在什么情况下成立？ 一般而言，当壁厚小于直径的约二十分之一时即可适用。壁厚较大时则需采用拉梅（Lamé）厚壁公式。
应该用内径还是平均直径？ 在薄壁条件下两者结果几乎相同；工程中常用内径，对设计而言略偏保守、更安全。
