pressione, forza e spessore di un tubo
marco
Ciao,
č vero o no che la forza a cui le pareti di un tubo sono sottoposte
č pari al prodotto della pressione per l'area del
rettangono avente come base la lunghezza e
come altezza in diametro del tubo ?
|--------------------------------------|-
| | diametro D
|--------------------------------------|-
lunghezza L
pressione = P
forza agente sulle pareti del tubo = F = D * L * P ?
cioe', č questa la forza che agisce su ogni sezione
del tubo passante per l'asse ?
Se cosi' fosse, il calcolo dello spessore minimo
del tubo per non rompersi č fatto considerando questa
forza per il carico di snervamento massimo del materiale del tubo
( per un normale acciaio circa 60-70 KGp /mm2 )
E' corretto questo calcolo ?
Ciao
Francesco B.
> č vero o no che la forza a cui le pareti di un tubo sono sottoposte
> č pari al prodotto della pressione per l'area del
> rettangono avente come base la lunghezza e
> come altezza in diametro del tubo ?
[cut]
Sono scettico sulla validita' della tua formula.
Perche' non usare la piu' semplice formula di Mariotte (basata sul fatto
che si possa considerare il tubo sufficientemente lungo da trascurare
gli effetti di bordo) ?
Consideri una striscia unitaria di tubo e ti salta fuori (scrivendo
l'equilibrio di una meta'):
tensione di trazione = p*D/(2*s)
con
p pressione
D diametro
s spessore
> ( per un normale acciaio circa 60-70 KGp /mm2 )
Accidenti ma si tratta di 6000-7000 kg/cmq (600-700 MPa).
Non sono un po' esagerati ?
Tanto per dire l'acciaio Fe360 usato in carpenteria ha una tensione
ammissibile di 1600 kg/cmq (circa 160 MPa).
Quindi operando con le Tensioni Ammissibili lo spessore s sara' dato da:
s_minimo = p*D/(2*sigma_ammissibile)
--
Ciao da Francesco B.
Blu
>
> Ciao,
> č vero o no che la forza a cui le pareti di un tubo sono sottoposte
> č pari al prodotto della pressione per l'area del
> rettangono avente come base la lunghezza e
> come altezza in diametro del tubo ?
Teorema della divergenza di vecchia memoria:
Considero una sezione di tubo con pressione costante in tutta la sezione e
lunghezza unitaria. L'integrale della divergenza di p e' nullo sul volume
(essendo p costante). Cio'significa che prendendo qualsiasi superficie
chiusa che contiene il volume il flusso della pressione e' nullo.
Se prendi come superficie quella che e' formata da una semicirconferenza ed
il diametro e la lunghezza unitaria ti rendi conto che il flusso della
pressione sulla semicirconferenza deve essere uguale a quella sul diametro.
Ciao
Blu
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Inviato via http://arianna.libero.it/usenet/
Luciano Vanni
>
> Ciao,
>è vero o no che la forza a cui le pareti di un tubo sono sottoposte
>è pari al prodotto della pressione per l'area del
>rettangono avente come base la lunghezza e
>come altezza in diametro del tubo ?
>
>|--------------------------------------|-
>| | diametro D
>|--------------------------------------|-
> lunghezza L
>
> pressione = P
>
>forza agente sulle pareti del tubo = F = D * L * P ?
>
>cioe', è questa la forza che agisce su ogni sezione
>del tubo passante per l'asse ?
>
>Se cosi' fosse, il calcolo dello spessore minimo
>del tubo per non rompersi è fatto considerando questa
>forza per il carico di snervamento massimo del materiale del tubo
>
>( per un normale acciaio circa 60-70 KGp /mm2 )
>
>E' corretto questo calcolo ?
Bisogna ricordarsi che forza e pressione sono vettori
>
>
>
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>
>
Luciano Vanni
quello che hai scritto almeno dal punto di vista fisico è la
risultante di una parte ( la metà del tubo). Se vuoi che vi sia
equilibrio ( visto che hai tolto mezzo tubo) devi applicare nella zona
spaccata due forze F che sono quelle che sollicitano il tubo agli
estemi del taglio.
per l'equilibrio si deve avere 2F=D*L*P da cui :
F=R*L*P ( R=raggio).
La tensione sarà : F/A= R*L*P
----------- = R*P/s
s*L
ovviamente s= spessore. e A= s*L area sollecitata dalla forza F
>
>>
>>
>>
>>
>>
>>
marco
>> ( per un normale acciaio circa 60-70 KGp /mm2 )
Si', un acciaio di media qualita' semi-duro o duro ha questi valori.
Se poi parliamo di acciai legari al Ni-Cr-V allora si arriva anche a
120-130 KGp/mm2 come carico di rottura.
>Accidenti ma si tratta di 6000-7000 kg/cmq (600-700 MPa).
>Non sono un po' esagerati ?
>Tanto per dire l'acciaio Fe360 usato in carpenteria ha una tensione
>ammissibile di 1600 kg/cmq (circa 160 MPa).
Quello è ferraccio, roba da muratori.
Io parlo di acciai decenti non di ferraccio.
Marco
in parete spessa!
Se entrambe i solidi sono aperti alle estremitŕ abbiamo una tensione
longitudinale pari a zero.
Ad esempio nel caso di solido cilindrico in parete sottile chiuso alle
estremitŕ e premuto dall'interno avremo:
tensione longitudinale = (pd)/4s
tensione circonferenziale = (pd)/2s
tensione radiale = - p/2
La tensione radiale puň essere con buona approx trascurata rispetto alle
altre due.
A questo punto per i calcoli di progetto dobbiamo avvalerci di una ipotesi
di rottura. A paritŕ di rapporto (pressione interna/tensione ideale)
l'ipotesi della "tau max" fornisce lo spessore piů prudenziale ed i
regolamenti basano i calcoli di progetto su questa ipotesi di rottura la
quale viene estesa anche ai solidi in parete spessa!!!
Applicando allora questa ipotesi di rottura si dimostra facilmente che :
tensione ideale =( p* diametro medio )/2s = tensione ammissibile------>
da cui si ricava lo spessore s
Per quanto riguarda i tubi in parete spessa lo stato tensionale č
determinabile facilmente dalle equazioni risolutive dei dischi soggetti a
distribuzioni di forze di superficie al raggio interno e/o esterno!
"marco" <jrm...@tin.it> ha scritto nel messaggio
news:2hou509bi10aet5a1...@4ax.com...
Luciano Vanni
>Prima di tutto bisogna distinguere tra cilindri in parete sottile e cilindri
>in parete spessa!
Se sei così bravo che cosa lo hai chiesto a fare sia qui che in it
scienza fisica?
>Se entrambe i solidi sono aperti alle estremità abbiamo una tensione
>longitudinale pari a zero.
Marco
"Luciano Vanni" <luc...@valeriovanni.com> ha scritto nel messaggio
news:soa360dnkc7jqtnuc...@4ax.com...