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Autor
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Thema: Druckbehälterkonstruktion (4641 mal gelesen)
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steftn
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erstellt am: 28. Sep. 2013 19:56  <-- editieren / zitieren -->   Unities abgeben:          
Hallo, ich moechte gerne einen Druckbehaelter konstruieren und das ganze dann simulieren.
Weiss jemand ein gutes Tutorial dafuer? Leider scheitert es schon an der Erstellung eines Drucktanks.... Vielleicht weiss jemand ein gutes Tuturial? Danke!!! gruss Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
N.Lesch
Ehrenmitglied V.I.P. h.c.
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erstellt am: 28. Sep. 2013 20:07 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für steftn 
Hallo Steftn, willkommen bei CAD.de. Was soll es denn für ein Druckbehälter werden ? Für eine einfache Gasflasche gibt es Formeln. Da braucht man nicht viel zu konstruieren. Ansonsten lernt man das an fast jeder Hochschule die einen Bereich Maschinenbau hat. Dauert halt ein paar Semester.
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Klaus Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
steftn
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erstellt am: 28. Sep. 2013 20:21 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hallo, Vielen Dank Klaus fuer deine Antwort.
Der Druckbehaelter sieht wie eine Taucherflasche aus. Es ist ein Alurohr an dessen Enden jeweils eine Halbsphaere angeschweisst ist.
Leider hat sich bei Drucktests gezeigt dass sich das Alurohr nach Innen zusammenzieht (aehnlich wie wenn man einen Kaugummi langzieht, da nimmt auch der Durchmesser ab).
Das Alurohr woelbt sich also ab einen bestimmten Innendruck schlagartig nach innen.... Und genau das wollte ich gerne simulieren. Wuerde mich auf eure Hilfe freuen. Danke!! Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
N.Lesch
Ehrenmitglied V.I.P. h.c.
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erstellt am: 28. Sep. 2013 21:37 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für steftn
" Das Alurohr woelbt sich also ab einen bestimmten Innendruck schlagartig nach innen " Bei einem dünnwandigen Druckbehälter kann ich mir das nicht vorstellen. Hier gilt die Kesselformel, das geht auch zu Fuss.
Der Druckbehälter fliegt Dir um die Ohren, wenn der Druck zu groß wird. Wie groß ist denn der Druck und das Durchmesser / Wanddicken Verhältnis ? Wie verformt sich der Zylinder ? Ich fürchte unregelmäßig ? Bei einem dickwandigen Zylinder unter Innendruck ist die Spannung innen höher als außen. Deswegen erreicht das Material innen die Streckgrenze zuerst und der Behälter verformt sich.
Weil die Streckgrenze nicht homogen ist, könnte sich der Druckbehälter dann so verformen. Ist das so ? Aber bitte hier keine Bömbchen basteln.
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Klaus Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Roland Schröder
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erstellt am: 28. Sep. 2013 21:50 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für steftn
Zitat:
Original erstellt von steftn:
...bei Drucktests gezeigt dass sich das Alurohr nach Innen zusammenzieht (aehnlich wie wenn man einen Kaugummi langzieht, da nimmt auch der Durchmesser ab).
Das Alurohr woelbt sich also ab einen bestimmten Innendruck schlagartig nach innen....
Das sind ja mal Neuigkeiten!  ------------------
Roland
www.Das-Entwicklungsbuero.de It's not the hammer - it's the way you hit! Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
steftn
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erstellt am: 28. Sep. 2013 21:58 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hallo, vielen Dank Klaus.
Nein, es soll nur ein Drucktest gemacht werden wieviel der Tank tatsaechlich aushaelt (der Sicherheitsfaktor soll herausgefunden werden). Die Wanddicke ist laut Rohr-Hersteller 0.064 inch. Durchmesser ca. 12 inch. Laenge ca. 17 inch. Solldruck ist 600 psi. Bei ca. 900 psi macht es "klong" und das "Rohr" woelbt sich auf einer Laengsseite nach innen (also es entsteht axial am Rohr eine nach innen gewoelbte Welle). Der Behaelter ist aber (meist) nachwievor dicht - je nachdem ob die Schweissnaht haelt oder nicht. Ich hab ausserdem vergessen zu erwaehnen dass der Behaelter mit Karbon ummantelt ist! Kann man das ganze irgendie in Solidworks simulieren? Vielen Dank und viele gruesse Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
N.Lesch
Ehrenmitglied V.I.P. h.c.
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erstellt am: 29. Sep. 2013 07:40 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für steftn
Sicherheitsfaktor 1,5 ist doch in Orndung. 600 Psi sind ca. 40 bar. Und was passiert, wenn der Druck wieder entfällt ? Wenn der Zylinder dann verbeult bleibt, wäre das plastische Verformung. Davon gehe ich aus.
Von den Verhältnissen her ist das dünnwandig, das läßt sich mit der Kesselformel zu Fuss berechnen. Bis zur Streckgrenze des Alu. Bei der Streckgrenze fängt die plastische Verformung an. Um zur Ausgangsfrage zurückzukommen, das läßt sich mit SolidWorks Simulation auch berechnen. ( Ich sehe da aber wenig Sinn )
Im Tutorial gibt es ein Beispiel für einen Druckbehälter und ein Beispiel für ein 2-Schicht Material wird es auch geben.
Wenn Du eine Lizens für nicht-lineare Berechnung ( Weiß der Teufel wie die jetzt heißt ) hast, kannst Du eine Spannungs-Dehnungskurve des Alu eingeben und über die Streckgrenze hinaus rechnen. ------------------
Klaus Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
steftn
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erstellt am: 29. Sep. 2013 08:46 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Zitat:
Original erstellt von N.Lesch:
Und was passiert, wenn der Druck wieder entfällt ? Wenn der Zylinder dann verbeult bleibt, wäre das plastische Verformung. Davon gehe ich aus.
Danke Klaus. Ja, der Zylinder bleibt verbeult. Mich wundert es nur dass man darueber im Internt nichts findet.... Es sieht naemlich so aus als wuerde man Vakuum draufgeben... Aber wieso blaest es den Karbonummantelten Alukessel nicht auf wie eine Bratwurst und platzt dann Axial auf? Stattdessen scheint es so als wuerde das ganze Implodieren... Vielleicht hat noch jemand einen Tipp wie man sowas simulieren koennte. Vielen Dank und viele gruesse Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
N.Lesch
Ehrenmitglied V.I.P. h.c.
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erstellt am: 29. Sep. 2013 09:36 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für steftn
" Mich wundert es nur dass man darueber im Internt nichts findet " Weil mein Hinweis oben mit dem Maschinenbau Studium nicht um sonst war.
Also es gibt hier plastische Verformung des Alu innen. Dann gibt es den anisotropen CFK ( Kohlefaser Kunststoff ) Mantel außen. ( Isotropie = gleiche Eigenschaften in alle Richtungen ). Diese 2 Schichten sind auch noch mit einander verklebt oder verbunden. Bevor Du anfängst zu rechnen oder simulieren brauchst Du Spannungs-Dehnungs Diagramme beider Materialen.
Oder halt die ganzen mechanischen Material Daten. Bei CFK auch für jede Richtung. FEM rechnen ( simulieren ) kann ohne Kentnisse der Technischen Mechanik, Festigkeitslehre und Physik nicht funktionieren. Sonst produziert man da nur bunte Bildchen.
Du hast aber schon mal die richtige Einstellung der Sache auf den Grund zu gehen. Das ist schon mal das halbe Studium. ------------------
Klaus Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
N.Lesch
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erstellt am: 29. Sep. 2013 09:52 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für steftn
Du findest schon etwas im Web, wenn Du unter den richtigen Begriffen suchst. Das sind: Versagen von Verbundmaterialien/ Sanwichstrukturen.
gewickelte Druckbehälter
Aluminium / CFK Verbund ------------------
Klaus Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Roland Schröder
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erstellt am: 29. Sep. 2013 13:44 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für steftn
Zitat:
Original erstellt von steftn:
Aber wieso blaest es den Karbonummantelten Alukessel nicht auf wie eine Bratwurst und platzt dann axial auf? Stattdessen scheint es so als wuerde das ganze implodieren. Vielleicht hat noch jemand einen Tipp wie man sowas simulieren koennte.
Mit Ummantelung aus Faserwerkstoff ist das etwas völlig Anderes  Mit einfach nur einer zweiten Schicht kommst Du da nicht weiter. Wie Klaus schon schrieb: solche Faserwersktoffe sind anisotrop. Es kommt dann sehr darauf an wie die Fasern liegen. Und ehe man versucht irgendwas zu rechnen, sollte man das Problem erst mal verstehen. Es sind auch entgegen anderen Behauptungen und Erwartungen nicht alles Wissen der Welt und erst recht nicht alle Phänomene der Welt im Internet zu finden. Hat schon mal jemand die tangentiale und axiale Dehung gemessen? Dazu reicht im ersten Ansatz ein Bandmaß. Ich habe da nämlich so einen Verdacht. Anders als mit einem sehr unglücklich gewählten Bewicklungsmuster lässt sich das Phänomen IMHO nicht erklären. Ein Druckbehälter ist kein Schwungrad! ------------------
Roland
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N.Lesch
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erstellt am: 29. Sep. 2013 16:03 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für steftn
" Aber wieso blaest es den Karbonummantelten Alukessel nicht auf wie eine Bratwurst " Das funktioniert bei zähen Werkstoffen wie z.B. Stahl. Das könnte bei Erdgas Leitungen aus S 235 .. funktionieren. Aber CFK und das hochfeste Aluminium sind spröde. Da macht es Peng - und dann ist Schluß. ------------------
Klaus Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
ThoMay
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erstellt am: 29. Sep. 2013 19:52 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für steftn
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Christian_W
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erstellt am: 30. Sep. 2013 09:49 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für steftn
Zitat:
...Der Druckbehaelter sieht wie eine Taucherflasche aus. Es ist ein Alurohr an dessen Enden jeweils eine Halbsphaere angeschweisst ist.
...
Das Alurohr woelbt sich also ab einen bestimmten Innendruck schlagartig nach innen....
Hallo, ganz andere Frage:
wie wird denn der Druck eingeleitet und der Tank gelagert?
vielleicht kommt es gar nicht vom Innendruck, sondern von einer Kraft am Einfüllstutzen? also ohne genauere Geometrie können wir da schwer helfen ... Gruß, Christian Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Christian_W
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erstellt am: 07. Okt. 2013 13:02 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für steftn
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escalar
Mitglied
Beiträge: 2
Registriert: 24.03.2021
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erstellt am: 24. Mrz. 2021 13:47 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für steftn
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Christoph Weise
Mitglied
Technischer Produktdesigner / Konstruktion / CAD-Admin
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erstellt am: 24. Mrz. 2021 20:59 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für steftn
Zitat:
ACHTUNG! Sie antworten auf einen Beitrag der älter als 1 Jahr ist!
ACHTUNG! Sie antworten auf einen Beitrag der älter als 1 Jahr ist!
Zitat:Original erstellt von steftn:
Hallo,
ich moechte gerne einen Druckbehaelter konstruieren und das ganze dann simulieren.
Weiss jemand ein gutes Tutorial dafuer? Leider scheitert es schon an der Erstellung eines Drucktanks.... Vielleicht weiss jemand ein gutes Tuturial? Danke!!! gruss Wenn Sie nahtlose Edelstahlrohre verwenden, finden Sie hier eine Tabelle des Arbeitsdrucks in Abhängigkeit von Wandstärke und Durchmesser für verschiedene Stahlsorten:
https://stainlesseurope.de/userdata/public/assets//Maximum-working-pressure-for-seamless-pipes-diameter-6.00-50.00-mm.pdf
Hallo Escalar, Willkommen im Solidworksforum.
Da dieser Beitrag schon 8 Jahre alt ist und es hier außerdem um die Konstruktion von Druckbehälter aus Aluminium mit einer Karbonummantellung ging, zeigt mir das sie nichteinmal die folgenden Beiträge gelesen haben, sondern nur stur auf den 1. Post geantwortet haben. Könnten sie ihre Systeminfos im Profil einzutragen, dies gehört zum Solidworks Forum dazu. Allgemeine Infos zum Brett LINK Gruß Christoph ------------------
Wer einen Fehler findet darf ihn behalten,
wer zwei findet kann beide behalten,
ab fünf Fehler gibs Rabatt :-) Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Hans_L
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Beiträge: 48
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32Gb
GraKa M2000
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erstellt am: 15. Apr. 2021 18:01 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für steftn
Sorry für die Leichenfledderei, aber das Thema interessiert mich, weil ich beruflich auch mal mit Druckbehältern (aus Stahl) und aus CFK zu tun hatte. Roland hatte oben mal einen Verdacht, vielleicht bist so nett und äußerst diesen mal? ------------------
Danke
Gruß Hans Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
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