Rohrleitung unter äußerem Druck

Chomiker · Anmeldungsdatum: 09.08.2006 Beiträge: 8 Wohnort: Zentral Austria

Hallo
ich habe eine Hülse - 30mm lang Wandstärke 0,5mm Durchmesser 10mm.
Diese wird mit einem äusseren Druck von 80bar beaufschlagt.
Welches Material (sigma 0,2) muss ich wählen damit sich die Hülse nicht verformt?
Wie rechne ich das?

Vielen Dank
Chomiker

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Weißt du schon, was die Angabe "sigma 0,2" aussagt?

Kennst du eine Größe, die die Belastungsfähigkeit des Materials gegenüber Druck charakterisiert, und die du hier verwenden kannst?

Chomiker · Anmeldungsdatum: 09.08.2006 Beiträge: 8 Wohnort: Zentral Austria

sigma 0,2 soll die Dehngrenze von 0,2% angeben; z.B.: Alu hat Dehngrenze von ca. 40N/mm²
jetzt is natürlich interessant die benötigte Spannung zu berechnen sodas man ein material wählen kann
lg

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Kennst du da schon eine Formel, mit der du die Spannung für eine rohrförmige Hülse berechnen kannst, wenn du den Außendruck kennst? Oder kannst du eine finden, wenn du in deinen Unterlagen oder Büchern suchst?

Oder kannst das ganze lösen, wenn du Überlegungen wie die folgenden anstellst? :

Wie groß ist die Fläche, auf die der äußere Druck wirkt? Wie groß ist also die Druckkraft? Und wie groß ist die Fläche im Rohr, die diese Druckkraft aufnimmt?

Chomiker · Anmeldungsdatum: 09.08.2006 Beiträge: 8 Wohnort: Zentral Austria

also wenn der druck innen ist ist klar -> Kraft = projizierte Fläche x Druck
und Sigma = Kraft / (Wandstärke x Länge) --- dabei wird das Material auf Zug belastet ----- im Unterschied wenn der Druck aussen anwirkt und es eine andere Belastungsrichtung gibt!

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Ich würde sagen, das klingt schonmal gut. (Wenn der Druck außen ist, dann ist die projizierte Fläche, an der der Druck angreift, größer als wenn der Druck von innen kommt.) Damit bekommst du die Spannung, mit der das Rohr belastet wird.

Gelten für die andere Belastungsrichtung (zusammendrücken statt auseinanderdrücken des Rohres) andere Materialgrenzwerte? Falls ja, musst du die dementsprechenden Materialwerte zum Vergleich hernehmen. Falls nein, bist du fertig, wenn du dieselben Grenzwerte hernimmst wie für den Innendruckfall, und sie mit der Spannung, die du berechnet hast, vergleichst.

Ich · Anmeldungsdatum: 11.05.2006 Beiträge: 913 Wohnort: Mintraching

Mir wär das viel zu gefährlich. Der Belastungsfall hat den Nachteil, instabil zu sein, d.h. die Gleichgewichtslage ist nie eine runde Hülse mit kleinerem Durchmesser, sondern ein elliptischer Querschnitt - wenn alles gutgeht.
Da würde ich eine Ellipse vorgeben, vielleicht aus den Rundheitstoleranzen mit ordentlichem Sicherheitsaufschlag, und dann das Ganze ins FEM tun. Zunge

Ich weiß nicht, ob das auch analytisch geht.