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Nachricht |
mb92
Gast
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 mb92 Verfasst am: 18. Jun 2024 07:39 Titel: Blechstärke für gegebene Druckbelastung bestimmen |
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Guten Tag,
ich habe folgendes Problem:
Ich habe einen Trichter gegeben, der aus zwei Blechstücken geschweißt wird. Oben ist der Trichter rechteckig und wird unten rund.
Dieser Trichter soll einem Druck von 0,5 bar standhalten können und ich muss nun die Blechstärke bestimmen.
Wie gehe ich da am Besten vor? Hat jemand Tipps?
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bronkowitz
Anmeldungsdatum: 15.09.2019
Beiträge: 58
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| bronkowitz Verfasst am: 18. Jun 2024 09:49 Titel: |
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geht die rechteckige Form in die runde über, oder ist das ein Pyramidenstumpf mit einem Rohr unten dran?
Allgemein bei Festigkeitsaufgaben mit komplizierter Form bleibt einem eigentlich nur die Lösung mit FEM übrig.
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5923
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 18. Jun 2024 10:08 Titel: |
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Die Blechstärke kann einfach mit der Kesselformel vulgo "Weisswurstformel" bestimmt werden.
Schick bitte eine Skizze mit Abmessungen und gib das Material bzw. dessen Zugfestigkeit an.
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newc0meR
Anmeldungsdatum: 07.02.2014
Beiträge: 19
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| newc0meR Verfasst am: 18. Jun 2024 12:09 Titel: |
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Anbei Bilder.
Maße: 2000x1000 mm und unten auf Durchmesser 200 mm. 0,5 bar muss der Trichter aushalten.
Höhe ca. 1500 mm
Falls ich das händisch irgendwie berechnen kann, wäre das super. Ansonsten muss ich eine FEM Analyse in Betracht ziehen.
LG
Material Dehngrenze wären 200 N/mm².
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5923
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 18. Jun 2024 16:32 Titel: |
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Korrigierte Version
Vereinfachung:
1. Statt einer kreisförmigen Öffnung mit dem Durchmesser d wird eine quadratische Öffnung mit der Seitenlänge d angenommen. Die dadurch bedingte Abweichung der Trichterflächen und Länge der Seitenwände ist m.E vernachlässigbar klein.
2. Wegen der geringen Wandstärke werden nur Zugspannungen berücksichtigt
3. Biegespannungen (Ausbeulen) bleiben unberücksichtigt.
Es handelt sich um einen Pyramidenstumpf mit den Kantenlängen
a = 2.000 mm
b = 1.000 mm
d = 200 mm
H = 1.500 mm
Berechnung der Druckflächen = Projektionsflächen
A_a = Fläche Kante a
A_b =Fläche Kante b
Berechnung Druckkraft
F_a = Druckkraft auf A_a
F_b = Druckkraft auf A_b
Berechnung der Schnittflächen = Spannungsflächen
A_aa = Spannungsfläche Schnitt aa
A_bb = Spannungsfläche Schnitt bb
l_a = Länge a
l_b = Länge b
s_a = Wandstärke a
s_a = Wandstärke b
^{2} + H^{2} })
^{2} + H^{2} } )
Berechnung Zugspannung
S = Sicherheitsfaktor
Berechnung Wandstärke
\cdot H\cdot p\cdot S}{2\cdot \sqrt{(b-d)^{2} + 4\cdot H^{2} }\cdot \sigma_{zul} } )
\cdot H\cdot p\cdot S}{2\cdot \sqrt{(a-d)^{2} + 4\cdot H^{2} }\cdot \sigma_{zul} } )
Der grössere Wert ist relevant.
Zuletzt bearbeitet von Mathefix am 19. Jun 2024 14:12, insgesamt 2-mal bearbeitet |
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newc0meR
Anmeldungsdatum: 07.02.2014
Beiträge: 19
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| newc0meR Verfasst am: 19. Jun 2024 09:00 Titel: |
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Moin,
danke für Deine Mühe.
Du hast aber auch für alles eine Lösung, super 
Das hilft mir auf jeden Fall weiter.
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5923
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 19. Jun 2024 13:31 Titel: |
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| newc0meR hat Folgendes geschrieben: | Moin,
danke für Deine Mühe.
Du hast aber auch für alles eine Lösung, super
Das hilft mir auf jeden Fall weiter. |
Hallo newc0meR,
Sieh Dir die korrigierte und ergänzte Version an.
Es handelt sich um eine Näherungslösung.
Freut mich, wenn Du damit etwas anfangen kannst.
Setze bitte Zahlenwerte ein; das Ergebnis interessiert mich.
Überschätze mich nicht - da gibt es kompetentere Kollegen.
Gruss
Mathefix
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newc0mer777
Gast
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| newc0mer777 Verfasst am: 21. Jun 2024 08:44 Titel: |
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Vielen Dank, ich werde Zahlenwerte einsetzen und berichten.
Die Berechnung der Schnittflächen = Spannungsflächen ist mir noch unklar, könntest Du mir das evtl. erläutern?
LG
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5923
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 21. Jun 2024 15:17 Titel: |
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| newc0mer777 hat Folgendes geschrieben: | Vielen Dank, ich werde Zahlenwerte einsetzen und berichten.
Die Berechnung der Schnittflächen = Spannungsflächen ist mir noch unklar, könntest Du mir das evtl. erläutern?
LG |
Schneide gedanklich die trapezförmigen Seiten des Trichters von der oberen bis zur unteren Kante mittig durch, Die Länge dieses Schnitts ist die Höhe des Trapezes l_a bzw. l_b (Ermittelt mit Pythagoras). Die Schnitttiefe ist die gesuchte Blechstärke s_a bzw. s_b. Daraus ergibt sich als Schnittfläche A_aa =2 * l_a *s_a bzw. A:bb = l_b*s_bb.
Faktor 2, da jewels 2 gegenüberliegende Trapeze.
Alles klar?
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newc0mer777
Gast
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| newc0mer777 Verfasst am: 25. Jun 2024 15:28 Titel: |
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Vielen Dank,
macht Sinn.
Glasklar
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