Dikte berekenen cilinder

[JaY-S]

Beste mensen,

Stel je hebt een cilindervormig volume van st. 37 (Fe360) en een diameter van 0,36 meter en een lengte van 0,6 meter. De boven- en onderkant van de cilinder zijn platte ronde schijven. Je brengt de druk in de cilinder op 0,4 bar absolute druk, dus er heerst een onderdruk van 0,6 bar. De vraag is: hoe dik moeten de boven- en onderkant van de cilinder zijn?

Ik heb zelf al een beetje zitten nadenken. Er is een drukverschil van 0,6*10^5 Pa = 0,6*10^5 N/m2 aanwezig. Dit zie ik als een verdeelde belasting. Het oppervlak van bijvoorbeeld de bovendeksel is pi*0,18^2 = 0,102 m2. Dus op de bovendeksel staat een puntbelasting van (0,6*10^5) / (1 / 0,102) = 6107,3 N. Hoe moet ik nu verder? Het lijkt mij de steunpunten over de hele omtrek van de bovendeksel zitten...

Ik heb telkens het gevoel dat ik gebruik moet maken van een 'vergeet-me-nietje' uit de sterkteleer, maar ik weet niet welke (aangezien dit niet een eenvoudige balk is). Wie kan mij hierbij helpen?

[ejb]

q1 = pr / 2t

q1 = normaalspanning in tangentiele richting

p = inwendige manometerdruk

r = inwendige straal van cilinder

t = wanddikte

q2 = 1/2*q1

q2 = normaalspanning in axiale richting

Zie boek sterkteleer hibbeler H8 [books.google]

Succes

[JaY-S]

Ja, ik ken die formule inmiddels, maar ik kom nog niet helemaal lekker uit met het antwoord;

Radiale spanning in de cilinder: (pr)/t

Stel je vacumeert tot een absolute druk in de cilinder (staal-37) van 0.1 bar. De straal is 175 mm. De vloeigrens van staal-37 (maximaal toelaatbare spanning) is 260 N/mm2 (=260*10^6 N/m2). Dikte t wil je berekenen.

260*10^6 = (delta p * r) / t

260*10^6 = 0.9*10^5 Pa * 0,175 / t

t = 6,01 *10^-5 m = 0,06 mm

Dit slaat natuurlijk nergens op, want 0,06 mm is veeel te dun voor de wand. Ik weet dat de wand ongeveer tussen de 5 en 15 mm moet zitten (uit tests). Wat doe ik nou verkeerd?

Groet

[ejb]

De formule is inderdaad goed toegepast.

Ik weet uit ervaring dat je op een cilindrische tank met een doorsnede van 300mm en een wanddikte van 3mm, makkelijk 1 bar overdruk kunt zetten.

Ik ben ook erg benieuwd of iemand een andere formule weet als bovenstaande...

[Helly1975]

Ik heb telkens het gevoel dat ik gebruik moet maken van een 'vergeet-me-nietje' uit de sterkteleer, maar ik weet niet welke (aangezien dit niet een eenvoudige balk is). Wie kan mij hierbij helpen?

Je kan beter de RtoD (regels toestellen onder druk) van het Stoomwezen toepassen. Deze regels zijn inmiddels bevroren, omdat deze vervangen zijn door Europese Regelgeving (PED) en design is beschreven in EN13445.

Om je voorbeeld volgens de RtoD te berekenen heb je blad D-401 nodig (ongesteunde vlakke wanden).

d = C *

\( D_1 \)

= 0,07 mm

Maar voor onderdruk in een cilinder zal echt een veel dikkere wanddikte noodzakelijk zijn.

[Helly1975]

Zoals ik had beloofd, heb ik je cilinder nog even doorgerekend op vacuum van 0,6 bar. Cilinder rond 300 en 3mm dik. Je zou dan een wanddikte van 6,71 mm nodig zijn.

[JaY-S]

Hoe heb je dat berekend? Ik zou graag de wanddikte met wat andere waarden zelf berekenen als dat kan... In ieder geval bedankt voor je efforts!

[Helly1975]

Hoe heb je dat berekend? Ik zou graag de wanddikte met wat andere waarden zelf berekenen als dat kan... In ieder geval bedankt voor je efforts!

Ik heb je een PB gestuurd, met info.

[JaY-S]

Ja, heb het! Thanks! Ga maar is wat proberen morgen...

[ejb]

Ik heb je een PB gestuurd, met info.

Kun je deze PB ook naar mij sturen? Alvast bedankt,

EJ

[Helly1975]

Kun je deze PB ook naar mij sturen? Alvast bedankt,

Graag gedaan!.

[JaY-S]

Helly1975, heb je mijn PB gehad? Ik zou je hulp zeer op prijs stellen!

Bedankt!

[mluijben]

Beste Helly,
Ik heb ook interesse in de formule om de wanddikte van cylinder en vlakke bodem op vacüumdruk te berekenen. Kun je deze met me delen ?
Groet,
Martien

[boertje125]

Dit is een oude.
zoek eens op
Timoshenko's 'Theory of Plates and Shells'
Als je er handmatig met grote nauwkeurigheid wil rekenen aan de deksels.

als je het makkelijk op wilt lossen voor je de tank in een daarvoor geschikte fem sotware