Forumregels
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter

Plaats een reactie

Je mail wordt niet openbaar getoond. Het wordt enkel gebruik voor contact of notificatie vanuit het beheer.

🗨️ Wat vind jij? Stel direct je vraag of geef je mening – zonder registratie. Je reactie zet het topic weer bovenaan bij 'Laatste posts' en trekt snel nieuwe reacties aan🔥. Mocht je als vaste bezoeker willen reageren, dan kun je je ook registreren.

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vragen te beantwoorden.

Noor heeft 10 knikkers. Ze verliest er 4 in het gras. Hoeveel heeft ze er nog?

Antwoord: (vul een getal in)

Er zitten 5 vogels op een hek. Twee vliegen weg. Hoeveel blijven er zitten?

Antwoord: (vul een getal in)

Weergave uitklappen Voorafgaande berichten: Hoe bereken je de druksterkte van een buis?

Re: Hoe bereken je de druksterkte van een buis?

door king nero » vr 19 nov 2004, 14:50

Er bestaan lassen die sterker zijn dan de construktie zelf.


I second that...

Re: Hoe bereken je de druksterkte van een buis?

door Bro » vr 19 nov 2004, 14:47

Er bestaan lassen die sterker zijn dan de construktie zelf.

Re: Hoe bereken je de druksterkte van een buis?

door Leendert » zo 31 okt 2004, 22:02

Opzich leuk iets maar in praktrijk zal je lasnaad het niet houden. Of jij bent prof meester profesor............. lasser.

Re: Hoe bereken je de druksterkte van een buis?

door bats » wo 13 okt 2004, 18:28

bats schreef:
Bert schreef:Het boek "Roark's formulas for stress and strain" (oudere uitgaves "Roark & Young's formulas for stress and strain" staat vol met formules voor het berekenen van spanningen en vervorming in allerlei situaties waaronder een hele zooi formules voor buizen onder druk.
Weet je toevallig ook op wat voor site dat staat?
Het is een boek en is iedere wetenschappelijke boekhandel te vinden (en ook veel niet-wetenschappelijke trouwens, bijvoorbeeld bij Donner in Rotterdam).
Dat boek wat je me advieseerd, dat zal wel Engelstalig zijn. Maar is het ook in het Nederlandstalig?

Re: Hoe bereken je de druksterkte van een buis?

door Anonymous » zo 10 okt 2004, 23:15

Bereken je nu voor zoiets precies hetzelfde als dan dat het van staal was geweest zoals in het eerste voorbeeld.
Met de gegeven berekening bepaal je kracht/druk in het materiaal waarvan de buis is gemaakt. Die berekening gaat in principe altijd op. Maar verschillende materialen gedragen zich weer anders onder die druk. PVC zal bijvoorbeeld veel meer plastisch vervormen alvorens te scheuren dan bij staal/ijzer (door deze grote plastische vervorming wordt mogelijk de treksterkte ook weer beinvloed). Glas daarintegen vertoont vrijwel geen plastische vervorming en breekt gewoon (en het moment van breken van glas is ook nog eens niet nauwkeurig vast te stellen). Een hout gedraagt zich al helemaal anders omdat dit uit vezels bestaat die geordend liggen in een bepaalde richting (niet-isotroop).

Je bepaald dus de druk in het materiaal en gaat dan na hoe het materiaal zich gedraagt onder die druk.

Re: Hoe bereken je de druksterkte van een buis?

door bats » zo 10 okt 2004, 18:36

Anonymous schreef:Voor het eerste deel:

Afbeelding

De druk in de buis (rode pijlen) werken naar boven en naar onder op de normaal (dus niet op het hele buisoppervlak, alleen op het loodrechte vlak). Als reactie is er een druk op de buiswand (blauwe pijlen). Beide drukken gelden voor dezelfde lengte, dus de lengte van de buis maakt niet uit.

Het beste is het te begrijpen is om alles naar krachten om te rekenen maar het is in principe niet nodig (als voorbeeld een lengte van 1 meter, maar in principe zijn de drukken onafhankelijk de lengte):

F=P*A

voor de beide blauwe pijlen aan bijv de linkerkant geldt P=treksterkte, en A=6*1000 mm^2, dus F=3,12e6. Linker- en rechterkant opgeteld: F=6,24e6.

voor in de buis geldt ook F=P*A. F=6,24e6 en A=18*1000*2 (x2 omdat de druk naar onder en boven op het loodrechte oppervlak werkt), dus P=173,3 N/mm^2, ofwel 1733 bar.

Ga je niet naar krachten omrekenen maar druk per lengte-eenheid: Pwand=2*6*520=6240 (Pa/mm_lengte); Pvloeistof=6240/(2*18)=173,3 N/mm^2, ofwel 1733 bar.
En geldt deze formule ook voor snelle drukstijgingen, zoals bij explosies? Zo nee, hoe bereken je dat dan? Is daar ook een formule voor om zoiets uit te rekenen? Ook bij een (ik noem het een snelle drukstijging) snelle drukstijging is er een bepaalde hoeveelheid druk voor nodig die hoog genoeg is gedurende korte tijd om de buis te doen bezwijken (instantaan bezwijken). Maar hoe bereken je zoiets?
Mogelijk dat het materiaal zich anders gaat gedragen onder snelle, hoge drukstijgingen. Ik kan me voorstellen dat het materiaal niet de kans heeft voldoende platisch te vervormen en niet de treksterkte haalt (en dus eerder bezwijkt). Bij bijv. een explosie is de druk ook niet evenredig verdeeld en kom je meteen op het eindige elemten gebied terecht. Er is dus ook geen standaard formule voor. Zoiets wordt berekend met behulp van eindige elementen methoden voor materialen en is een studie opzich.


In het eertse deel van druksterkte heb ik een nieuwe vraag. Trouwens nog bedankt voor het antwoord.

Een vraag net zoals de stationaire toestand van het laten bezwijken van een buis d.m.v. waterdruk, maar dan nu geen stalen buis maar een buis van PVC.

Stel ik heb nu een idem dito buis met een wand van 6mm dik en een binnendiameter van 18mm maar dan nu van PVC, hard PVC, daar waar ook afvoerpijpen veelal van gemaakt zijn.

Goed de bedoeling is ik wil weten hoeveel druk het (hard)PVC buisje aankan door het te vullen met water en er voor te zorgen dat er geen druk wegkan (verzegelen) en hem daarna aan de compressor zet. Daarbij is het van belang dat ik even de treksterkte erbij zet van PVC, ik weet niet precies hoe groot de treksterkte van PVC is, maar heel wat minder dan die van staal(52). Maar goed laat ik stellen dat de treksterkte van PVC zeg maar 1/10 is dan van staal52 (520N/mm2) dus van PVC is in dit geval de treksterkte 52N/mm2.

Bereken je nu voor zoiets precies hetzelfde als dan dat het van staal was geweest zoals in het eerste voorbeeld.

Dus. P= 2 *52*6/ 2*18 =17,33N/mm2 ~~ 173bar?

Zo ja, dan zal dat ook wel gelden voor alle andere materialen waar zo'n pijpje van gemaakt kan zijn, bijv. hout, glas, karton ,ed.

Zo nee, hoe reken je het dan uit?

Re: Hoe bereken je de druksterkte van een buis?

door Bart » za 09 okt 2004, 15:00

bats schreef:Dat P een dimensie kracht heeft? Ik dacht dat F staat voor kracht in Newton(N). De F van Force en de P van Pressure.

Maar misschien is dat een andere eenheid, daar de formules in Engelse eenheden staat.
Symbolen zijn gewoon symbolen. Of ik nou de kracht F of K of P of de Russische L noem maakt geen zak uit.

Dimensie analyse daarentegen wel:

P=6D2(t/D)<sup3/2[/sup] x q.

q=treksterkte (in N/mm2)

t=wanddikte (in mm)

D=binnendiameter (in mm)

P = [mm]2([mm]/[mm])3/2[N mm-2] = [N]

Dimensie van P is dus Newton. Dus of de vergelijking klopt niet of P is een kracht..

Re: Hoe bereken je de druksterkte van een buis?

door bats » za 09 okt 2004, 14:15

Bart schreef:
bats schreef:
Dat klopt, D2 is inderdaad D^2 en (t/d)1,5 is inderdaad (t/d)^(3/2), maar wat wil je daar mee zeggen?


Dat P een dimensie kracht heeft (en geen druk!)


Dat P een dimensie kracht heeft? Ik dacht dat F staat voor kracht in Newton(N). De F van Force en de P van Pressure.

Maar misschien is dat een andere eenheid, daar de formules in Engelse eenheden staat.

Re: Hoe bereken je de druksterkte van een buis?

door Bert » do 07 okt 2004, 21:48

Bert schreef:Het boek "Roark's formulas for stress and strain" (oudere uitgaves "Roark & Young's formulas for stress and strain" staat vol met formules voor het berekenen van spanningen en vervorming in allerlei situaties waaronder een hele zooi formules voor buizen onder druk.
Weet je toevallig ook op wat voor site dat staat?
Het is een boek en is iedere wetenschappelijke boekhandel te vinden (en ook veel niet-wetenschappelijke trouwens, bijvoorbeeld bij Donner in Rotterdam).

Re: Hoe bereken je de druksterkte van een buis?

door Bart » do 07 okt 2004, 21:12

Dat klopt, D2 is inderdaad D^2 en (t/d)1,5 is inderdaad (t/d)^(3/2), maar wat wil je daar mee zeggen?


Dat P een dimensie kracht heeft (en geen druk!)

Re: Hoe bereken je de druksterkte van een buis?

door bats » do 07 okt 2004, 20:58

Bart schreef:
bats schreef:Namelijk: P=6D2(t/D)1,5 x q.

Waarin: P= de druk

q=treksterkte (in N/mm2)

t=wanddikte (in mm)

D=binnendiameter (in mm)


Dimensie-analyse geeft dat P in Newton's is, en dit is zeker geen druk. (Ik ga ervan uit dat D2 = D^2. en (t/d)1.5 = (t/d)^(3/2))


Dat klopt, D2 is inderdaad D^2 en (t/d)1,5 is inderdaad (t/d)^(3/2), maar wat wil je daar mee zeggen?

Re: Hoe bereken je de druksterkte van een buis?

door Bart » do 07 okt 2004, 20:36

bats schreef:Namelijk: P=6D2(t/D)1,5 x q.

Waarin: P= de druk

q=treksterkte (in N/mm2)

t=wanddikte (in mm)

D=binnendiameter (in mm)


Dimensie-analyse geeft dat P in Newton's is, en dit is zeker geen druk. (Ik ga ervan uit dat D2 = D^2. en (t/d)1.5 = (t/d)^(3/2))

Re: Hoe bereken je de druksterkte van een buis?

door bats » do 07 okt 2004, 20:27

Het boek "Roark's formulas for stress and strain" (oudere uitgaves "Roark & Young's formulas for stress and strain" staat vol met formules voor het berekenen van spanningen en vervorming in allerlei situaties waaronder een hele zooi formules voor buizen onder druk.
Weet je toevallig ook op wat voor site dat staat?

Re: Hoe bereken je de druksterkte van een buis?

door Bert » wo 06 okt 2004, 20:56

Het boek "Roark's formulas for stress and strain" (oudere uitgaves "Roark & Young's formulas for stress and strain" staat vol met formules voor het berekenen van spanningen en vervorming in allerlei situaties waaronder een hele zooi formules voor buizen onder druk.

Re: Hoe bereken je de druksterkte van een buis?

door Anonymous » wo 06 okt 2004, 19:26

Maar ik vraag me af of deze methode wel klopt? Is 13kbar niet erg hoog voor een buisje met een wand van 6mm en een binnendiameter van18mm die van staal52 gemaakt is?

Bovendien de informatie die ik gevonden heb was Engelstalig, vandaar de term PSI. Maar nogmaals is dit ook een methode om zoiets te benaderen?
Zoals gezegd is de methode die je geeft een emperische bepaling (of beter gezegd, benadering). Achter een emperische bepaling zitten geen (of beperkt) natuurkundige wetmatigheden wat tot gevolg heeft dat emperische bepaling maar geldig zijn in een bepaald werkingsgebied en altijd een benadering blijven. Bijv buisdiktes van 10 t/m 50 mm. Dus of je de methode kunt gebruiken is niet te zeggen, en of de uitkomst van 13 kbar klopt ook niet.
Ja de eindige elementenmethode is als ik het een beetje snap allemaal aparte berekeningen, die samen een som moeten worden. Althans dat is wat ik uit het antwoord heb begrepen.

Bijv. de explosie van mijn buisje. Stel dat die buis nu in 10 stukjes uiteenspat, en je weet wat de wanddikte en de binnendiameter is, dat dan van elk stukje de oppervlakte van de wand wordt gemeten/berekent, en aan de hand van die (verschillende) oppervlakten en de treksterkte van de buis kunnen ze dan uitrekenen aan hoeveel kracht elk stukje is onderhevig geweest. En aangezien niet alle stukjes evengroot zullen zijn, zal van elk stukje de krachten berekent moeten worden. Zo krijg je toch 10 verschillende waarden van krachten, die ze allemaal bij elkaar optellen.

Is dit wat ik hierboven beschreven heb te vergelijken met de eindige elementen methode? Want wat ik hierboven beschreven heb is nogal complex.
Een eindige elementen methode is op natuurkundige wetten gebaseerd (met hier en daar mogelijk wat correcties), maar niet op experimenten. Men gaat dus niet terug rekenen: 10 stukjes bij elkaar gaan rapen en dan terug gaan rekenen (wel worden EEM verbeterd dmv experimenten maar niet op deze manier). EEM zijn dus simulaties op computers.

Voorbeeldje van EEM: Stel je hebt een metalen kubus die je verdeeld in 3x3x3 (=27) elementen. En je verwarmt (voor het gemak) een element die een hoekpunt van de kubs vormt. Het elementje wordt warmer wat relatief eenvoudig te bereken is. Echter geeft deze ook weer warmte door aan de omringende elementen, wat ook doorberekend moet worden. De omringende elementen verwarmen op hun beurt weer de aangrenzende elementen. Je berekend dus niet elk element apart, maar berekend een element+alle invloeden van de omringende elementen.

Overigens hoeven de elementen niet allemaal gelijk in afmeting te zijn. Waar bijv. de temperatuur sterk varieerd pak je kleinere elementen om de nauwkeurigheid te verhogen.