即时计算圆柱体或球形容器的环向应力、轴向应力和冯·米塞斯应力。评估安全系数和最小壁厚。
对于薄壁圆柱形容器，其应力状态由两个关键公式描述。环向应力是控制设计的主要因素。
$$ \sigma_\theta = \frac{PD}{2t}, \quad \sigma_z = \frac{PD}{4t}$$其中，$P$ 为内压，$D$ 为容器中径（通常近似为内径），$t$ 为壁厚。$\sigma_\theta$ 为环向（周向）应力，$\sigma_z$ 为轴向（纵向）应力。
为了评估材料在多轴应力下的屈服风险，需要计算冯·米塞斯等效应力。对于圆柱薄壁容器（径向应力近似为0），公式可简化为：
$$ \sigma_{vm}= \sqrt{\sigma_\theta^2 - \sigma_\theta\sigma_z + \sigma_z^2}$$$\sigma_{vm}$ 即为冯·米塞斯等效应力。当 $\sigma_{vm}$ 达到材料的屈服强度 $\sigma_y$ 时，材料开始发生塑性屈服。安全系数 $n = \sigma_y / \sigma_{vm}$。
过程工业与化工设备：这是最典型的应用场景。例如化工厂的液化气储罐、反应釜和蒸汽锅炉，设计时必须精确计算环向应力以确定壁厚，确保在高压和腐蚀环境下长期安全运行。
能源与动力系统：核电站的蒸汽发生器管道、火力发电厂的锅炉汽包，都需要进行严格的薄壁应力分析，以防止因疲劳或蠕变导致的泄漏或破裂事故。
航空航天：火箭的燃料贮箱（液氧/液氢罐）和飞机的液压油罐。为了减轻重量，这些容器往往采用高强度材料和尽可能薄的壁厚，对应力计算的精度要求极高。
日常生活与消费品：我们每天使用的便携式煤气罐、灭火器、高压锅，甚至碳酸饮料罐，其设计都基于薄壁压力容器原理。工程现场常见的是通过水压试验来验证计算应力的安全性。
开始使用此工具时，存在几个CAE初学者容易陷入的误区。首先，切勿轻视“薄壁”的定义。通常指内径(D)与壁厚(t)之比约为1/20（即t/D ≤ 0.05）以下的情况。例如，内径1000mm的容器若壁厚达60mm，则已属于“厚壁”范畴。工具的基本公式仅考虑薄膜应力，而厚壁容器中不可忽略的径向应力会导致计算结果远低于实际情况。在实际工程中，务必核查此项比值。
其次，需警惕“内径”输入错误。设计图纸常标注“外径”，若误将外径作为输入值，会导致应力计算结果偏小，存在严重安全隐患。本工具默认以“内径”为计算基准。同时，安全系数的解读也需谨慎。工具给出的安全系数仅是针对内压所致屈服的基本裕度。但实际设计中还需考虑壁厚腐蚀减薄（腐蚀余量）、焊缝强度折减（焊接效率）、疲劳与蠕变等诸多因素。例如，即使SS400材料计算出安全系数为3，也不可掉以轻心，需明确“此值仅为基本框架，实际设计安全系数需在此基础上乘以焊接效率0.7……”并进行进一步修正。
某化工厂储水罐设计：圆柱形容器，外径D=800mm，壁厚t=8mm，工作压力P=1.6MPa，材料为Q345钢(σs=345MPa)。计算得环向应力σ₁=PD/(2t)=80MPa，轴向应力σ₂=PD/(4t)=40MPa，冯·米塞斯应力σv=√(σ₁²-σ₁σ₂+σ₂²)≈69.3MPa。安全系数n=345/69.3≈5.0，符合标准要求(n≥3.0)。若改为球形容器，环向应力σ=PD/(4t)=40MPa，冯·米塞斯应力约40MPa，安全性更高。