Maximale druk in cilinder
stelde deze vraag op 06 september 2016 om 16:51.Reacties
Sorry voor het wat late vervolg, had wat dringende andere zaken.
Ik ben niet 100% zeker van mijn zaak, dus als de boel alsnog ontploft wil ik verantwoordelijkheid afwijzen. Een second opinion blijft dus nodig.
Maar hier is zoals het volgens mij zit:
Het gaat erom een inwendige (over)druk om te zetten naar een (span)kracht in de wand.
Veronderstellen we even een wand van volkomen rigide materiaal (dus geen vervorming mogelijk) .
We maken een cilindrisch en een kubisch vat; we zagen die in tweeën en bouwen een (rood) meetstripje in. Vervolgens gaan we aan tegenovergestelde zijden trekken:
spankracht is dus gelijk aan de uitgeoefende kracht, en die is in beide gevallen gelijk. Dat is duidelijk?
zetten we onze vaten onder druk:
de krachtcomponenten dwars op onze meetstrookjes zijn oninteressant, onze wanden zijn onvervormbaar. In het kubische vat is daarom hopelijk eenvoudig in te zien dat de spankracht in een meetstrookje gelijk zal zijn aan de inwendige druk keer de oppervlakte van een verticale zijwand.
Maar, ook van elke drukvector in ons cylindrische vat werkt alleen de horizontale component. Ergo, druk in beide vaten gelijk, spankracht in beide vaten ook gelijk.
En daarmee wordt de situatie eigenlijk verrassend simpel, spankracht in een meetstrookje in het cylindrische vat is dus gelijk aan de druk in het vat x de diameter x de axiale lengte van het vat. (en doordat dit vat cilindrisch is kan de voorwaarde "volkomen rigide" geheel vervallen, juist een cilinder zal niet vervormen onder inwendige overdruk).
Onze maximale spankracht is gegeven als 2665 N/5 cm.
Bedenken we dus even een cilindrisch vat met een diameter van 0,5 m en een wandhoogte van 0,05 m (5 cm) dan mag de kracht in die wand dus maximaal 2665 N worden. Effectief oppervlak voor de druk daarbij is = 0,5 x 0,05 = 0,025 m²
p=F/A = 2665 / 0,025 = 106 600 N/m² is ruwweg 1 bar overdruk maximaal. Met een wanddikte van bijna een millimeter klinkt dat niet als een idiote uitkomst.
Nogmaals, second opinion dringend gewenst.
Met die tear strength weet ik even niet goed wat te doen.
Ik vind bijvoorbeeld dit:
http://www.ehow.com/how_7262152_calculate-tear-strength.html
Tear strength is the amount of force needed to rip a particular sampling subject and to continue through it in a vertical axis. Typically used for testing of plastic film, plastic sheets and other rubber products, tear strength is calculated by force (in Newtons) divided by thickness (in millimeters, centimeters, inches, etc.): Tear strength = F/t
of ook dit:
https://en.wikipedia.org/wiki/Tear_resistance
In simpler terms tear resistance (or tear strength) is a measure of how well a material can withstand the effects of tearing.[1] More specifically however it is how well a material (normally rubber) resists the growth of any cuts when under tension, it is usually measured in kN/m
die definities komen niet overeen met jouw eenheid voor tear strength, te weten 403 N (en niet N/m of bijv N/mm)
Hoop dat je hiermee verder komt,
groet, Jan
Ik ben niet 100% zeker van mijn zaak, dus als de boel alsnog ontploft wil ik verantwoordelijkheid afwijzen. Een second opinion blijft dus nodig.
Maar hier is zoals het volgens mij zit:
Het gaat erom een inwendige (over)druk om te zetten naar een (span)kracht in de wand.
Veronderstellen we even een wand van volkomen rigide materiaal (dus geen vervorming mogelijk) .
We maken een cilindrisch en een kubisch vat; we zagen die in tweeën en bouwen een (rood) meetstripje in. Vervolgens gaan we aan tegenovergestelde zijden trekken:
spankracht is dus gelijk aan de uitgeoefende kracht, en die is in beide gevallen gelijk. Dat is duidelijk?
zetten we onze vaten onder druk:
de krachtcomponenten dwars op onze meetstrookjes zijn oninteressant, onze wanden zijn onvervormbaar. In het kubische vat is daarom hopelijk eenvoudig in te zien dat de spankracht in een meetstrookje gelijk zal zijn aan de inwendige druk keer de oppervlakte van een verticale zijwand.
Maar, ook van elke drukvector in ons cylindrische vat werkt alleen de horizontale component. Ergo, druk in beide vaten gelijk, spankracht in beide vaten ook gelijk.
En daarmee wordt de situatie eigenlijk verrassend simpel, spankracht in een meetstrookje in het cylindrische vat is dus gelijk aan de druk in het vat x de diameter x de axiale lengte van het vat. (en doordat dit vat cilindrisch is kan de voorwaarde "volkomen rigide" geheel vervallen, juist een cilinder zal niet vervormen onder inwendige overdruk).
Onze maximale spankracht is gegeven als 2665 N/5 cm.
Bedenken we dus even een cilindrisch vat met een diameter van 0,5 m en een wandhoogte van 0,05 m (5 cm) dan mag de kracht in die wand dus maximaal 2665 N worden. Effectief oppervlak voor de druk daarbij is = 0,5 x 0,05 = 0,025 m²
p=F/A = 2665 / 0,025 = 106 600 N/m² is ruwweg 1 bar overdruk maximaal. Met een wanddikte van bijna een millimeter klinkt dat niet als een idiote uitkomst.
Nogmaals, second opinion dringend gewenst.
Met die tear strength weet ik even niet goed wat te doen.
Ik vind bijvoorbeeld dit:
http://www.ehow.com/how_7262152_calculate-tear-strength.html
Tear strength is the amount of force needed to rip a particular sampling subject and to continue through it in a vertical axis. Typically used for testing of plastic film, plastic sheets and other rubber products, tear strength is calculated by force (in Newtons) divided by thickness (in millimeters, centimeters, inches, etc.): Tear strength = F/t
of ook dit:
https://en.wikipedia.org/wiki/Tear_resistance
In simpler terms tear resistance (or tear strength) is a measure of how well a material can withstand the effects of tearing.[1] More specifically however it is how well a material (normally rubber) resists the growth of any cuts when under tension, it is usually measured in kN/m
die definities komen niet overeen met jouw eenheid voor tear strength, te weten 403 N (en niet N/m of bijv N/mm)
Hoop dat je hiermee verder komt,
groet, Jan
