Laboratorium wytrzymałości materiałów
Rok: II, Semestr: IV Kierunek: ETI Skład Grupy V: Radosław Wolicki Albert Szymczak Maciej Sawala
Data wykonania: 08.05.2012

1.Podstawowe informacje o przedmiocie badań i zastosowanej aparaturze.

W tym doświadczeniu badaliśmy naprężenia jakie powstaje na skutek ciśnienia w zbiorniku cienkościennym , za pomocą tensometrów rezystancyjnych foliowych. Zastosowaliśmy również rozety tensometryczne dwuczujnikowe, i jedną trój-czujnikową.

Aby zbiornik był zbiornikiem cienkościennym musi spełniać warunek

$$\frac{R}{h} > 20$$

Gdzie: R - najmniejszy promień krzywizny warstwy środkowej powłoki

H - grubość ścianki

Wszystkie dane uzyskaliśmy, dzięki programowi Catman Profesional.

Pomiar był przeprowadzany z częstotliwością próbkowania 5 Hz.

2.Rozmieszczenie punktów pomiarowych

3. Tablica z opracowanymi wynikami pomiarów:

Punkt pomiarowy	Zmierzone przy p = 0,3 Mpa	Dla p = 0,5 Mpa
	ε [µm]	σ 1,2 [Mpa]
1.1	90,6	23,6
1.2	46,9	16,6
2.1	205	47,9
2.2	26,6	19,8
3.1	63,2	14,6
3.2	4,9	5,4
4.1	35	9,4
4.2	22	7,4
5.1	38,9	12,1
5.2	50,1	13,9
6.1	-7,2	4,6
6.2	93,2	20,5
7.1	-109,8	-26,2
7.2	-21,8	-12,3
8.1	-42,7	-6,2
8.2	50	8,3
9.1	47,2	19,2
9.2	126,7	31,7
10.1	88,3	28,5
10.2	127,9	34,7
11.1	69,4	25,6
11.2	92,9	21,9
11.3	79,5	-----
12.1	36,3	17,38
-----	-----	8,6875

Przy obliczeniach dla punktu 12 założono, że stan naprężeń w tym punkcie jest identyczny jak w idealnych zbiornikach walcowych z możliwością swobodnego wydłużania:

Naprężenia obwodowe:

$\sigma_{1} = p\frac{R}{g}$

Naprężenia:

$\text{\ σ}_{2} = p\frac{R}{2g} = \frac{1}{2}\sigma_{1}$

Gdzie: p - ciśnienie - 0,3 [ MPa ]

R - promień walca - 139 [ mm ]

g - grubość płaszcza - 2,4 [ mm ]

σ₁ , σ₂ - naprężenia główne

Naprężenie zredukowane wg hipotezy Hubera dla dwuosiowego stanu naprężeń liczmy ze wzoru:

$$\sigma_{\text{red}} = \sqrt{\sigma_{1}^{2} + \sigma_{2}^{2} - \sigma_{1}\sigma_{2}}$$

4. Obliczenia dla rozety tensometrycznej nr.12:

σ₁ = 17,38 [MPa]

σ₂ = 8,6875 [MPa]

σ_red= 15,05 [MPa]

5.Wnioski

Wyniki pomiarów naprężeń w zbiorniku cienkościennym przy użyciu tensorów rezystancyjnych foliowych, znacznie się różnią od wyników metody elementów skończonych, błąd względny oscyluje wokół wyniku 55%.

Niestety nie mamy możliwości obliczyć naprężeń w każdym punkcie w zbiorniku cienkościennym, jest to spowodowane tym, iż nie w każdym miejscu można podłączyć tensometr.

Jak i również nie ma możliwości technicznych, do zbadania naprężeń wewnątrz zbiornika cienkościennego. Gdybyśmy jednak chcieli przypuszczać, iż w punktach 6, 7, 8 pojawi się rozciąganie tak jak w reszcie punktów jak widać podczas symulacji naprężeń według MES, pojawia się tam ściskanie co jest związane ze zmianą geometrii zbiornika dna zbiornika cienkościennego.