IMG78

(6.29)

&max — C₂Ą,—r-

r

przy czym

lub

Naprężenie to nie może osiągnąć wartości granicy plastyczności lub naprężenia niszczącego <T/ .

Promień membrany jest ustalony w założeniach projektowych; jej grubość t jest zmienną swobodną. Eliminując t, za pomocą obydwu równań, otrzymuje się

(6.30)

Właściwości materiału zgrupowano w ostatnim nawiasie. Wielkość 1 - v² jest bliska 1 dla wszystkich ciał stałych. Najlepszym materiałem na membrany jest materiał o największej wartości wskaźnika

(6.31)

Dobór materiałów

Na rysunku 6.19 przedstawiono postępowanie przy wyborze materiałów. Ceramikę należy wyeliminować, gdyż w równaniu (6.29) występuje naprężenie rozciągające. Z metali można wykonać dobre membrany; dotyczy to szczególnie stali sprężynowych i wysokowytrzymałych stopów tytanu. Można rozważać w tym zastosowaniu niektóre polimery -nylon, polipropylen i PTFE - ale wykazują one skłonność do pełzania. Tę samą wadę mają również elastomery: naturalne i sztuczne gumy. W tablicy 6.10 zestawiono materiały przydatne w tym zastosowaniu.

Uzupełnienie

Zastosowanie podstawowego kryterium projektowego (duże 8 bez wywołania zniszczenia) prowadzi, jak zwykle, do wyboru materiałów, dla których należy następnie zastosować dodatkowe kryteria. Elastomery mają najlepsze wartości M, ale charakteryzują się dużymi wartościami współczynników stratności. Są ponadto łatwo przebijalne i mogą być przepuszczalne dla pewnych gazów i cieczy.