Laboratorium wytrzymałości materiałów
Rok: II, Semestr: IV Kierunek:MiBM Rafał Hofman
Data wykonania: 03.06.2013

1. Podstawowe informacje o przedmiocie badan 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 = 0,35 Mpa	Dla p = 0,5 Mpa
	ε [µm]	σ 1,2 [Mpa]
1.1	107	27,9
1.2	55,6	19,7
2.1	239,7	56,1
2.2	31,3	29,2
3.1	82,3	18,9
3.2	6,2	6,9
4.1	41,1	11,1
4.2	27,4	9,0
5.1	46,3	14,5
5.2	59,8	16,6
6.1	-8,3	5,7
6.2	110,5	24,3
7.1	-128,8	-30,7
7.2	-24,6	-14,2
8.1	-48,4	-6,9
8.2	58,6	9,9
9.1	57,1	22,9
9.2	149,1	37,4
10.1	105,3	54
10.2	151,2	41,2
11.1	80,7	29,9
11.2	108,2	24,4
11.3	92,2	149,6
12.1	43,3	9

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. Wnioski

w zbiorniku cienkościennym przy użyciu tensorów rezystancyjnych foliowych, znacznie się różnią od wyników metody elementów skończonych, błąd względny oscyluje wokół wyniku 22%

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.