Descripción del trabajo
Un recipiente de paredes gruesas de dos capas está cargado por una presión interna y externa. El recipiente está abierto, por lo que no hay tensión axial. El problema se modela como un modelo de un cuarto. Determine la flecha radial del radio interior y exterior ur (r1 ), ur (r2 ) y la presión (tensión radial) en el radio medio pm. Se omite el peso propio.
Material | Vaso interior | Módulo de elasticidad | E1 | 1,000 | MPa |
Coeficiente de Poisson | ν | 0,250 | - | ||
Depósito exterior | Módulo de elasticidad | E2 | 0,500 | MPa | |
Coeficiente de Poisson | ν | 0,250 | - | ||
Geometría | Radio interior | r1 | 200,000 | mm | |
Radio medio | rm | 250,000 | mm | ||
Radio exterior | r2 | 300,000 | mm | ||
Carga | Presión interior | p1 | 60,000 | kPa | |
Presión exterior | p2 | 10,000 | kPa |
Solución analítica
La solución analítica del problema dado es análoga a la solución analítica de VE0064 - Vasija de pared gruesa . La deformación radial del radio medio del depósito interior y exterior se puede calcular utilizando las siguientes ecuaciones.
Las constantes K1, C1, K2 y C2 se calculan posteriormente para cada recipiente a partir de los radios y presiones de contorno correspondientes. Usando estas ecuaciones, se puede determinar la presión en la interfaz pm.
A su vez, se pueden calcular los desplazamientos radiales ur (r1 ), ur (r2 ).
Configuración de RFEM
- Modelado en RFEM 5.06 y RFEM 6.06
- El tamaño del elemento es lFE = 2.000 mm
- Se utiliza el modelo de material elástico lineal isótropo
Resultados
Cantidad | Solución analítica | RFEM 6 | Razón | RFEM 5 | Razón |
p·m [kPa] | 21,655 | 21,663 | 1,000 | 21,648 | 1,000 |
ur (r1 ) [mm] | 33,605 | 33,602 | 1,000 | 33,605 | 1,000 |
ur (r2 ) [mm] | 27,287 | 27,283 | 1,000 | 27,287 | 1,000 |