Doorbuiging berekenen

Alle in grote lijnen opgebouwde aluminium, stalen en houten cnc-machine`s

Moderators: audiomanics, Moderators

diode
Berichten: 679
Lid geworden op: 23 aug 2008 17:04
Contacteer:

Doorbuiging berekenen

Bericht door diode »

Niet echt cnc gerelateerd maar er zitten hier vast mensen die mij wat wijzer kunnen maken in de materie.

Ik wil een bak maken waar water in komt. Uiteraard willen de wanden van nature gaan doorbuigen. Nu is de doorbuiging van een profiel nog wel enig zins te berekenen maar het bepalen van de kracht die op het profiel komt is mij niet helemaal duidelijk.
Stel ik heb een bak van 2m lang, 1m breed en 2m hoog en zit vol water. Ik wil 3 kokers rondom plaatsen, één op 1/3 v/d hoogte, één op 2/3 van de hoogte en een laatste bovenin. Hoe weet ik nu welke krachten er op de diverse kokers komen?
Gebruikersavatar
Bjornski1976
Berichten: 741
Lid geworden op: 01 feb 2013 14:10
Locatie: Gorinchem

Re: Doorbuiging berekenen

Bericht door Bjornski1976 »

p = h x rho x g

P = druk
H = hoogte
Rho = soortelijk gewicht van toegepaste vloeistof
G = gravitate versnelling

Of zoiets :mrgreen:
Al is het een een getraind oog, de ander is gekocht
Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 9238
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: Doorbuiging berekenen

Bericht door DaBit »

Ik heb een paar maanden terug voor een forumlid een soortgelijk probleem in een Fusion360 simulatie gestopt (static stress met hydrostatic pressure als load).
Kun jij dat zelf ook, of heb je hulp nodig?

Afbeelding

Afbeelding
hfjbuis
Berichten: 928
Lid geworden op: 13 feb 2017 00:26
Locatie: Hoensbroek

Re: Doorbuiging berekenen

Bericht door hfjbuis »

In een bak gevuld met water is druk op de wand afhankelijk van de hoogte. Hoe dieper je gaat, hoe meer druk. Vergelijk het met een zwembad. Op de bodem is de druk op de oren het hoogste. De formule van @bjornsky is toepasselijk.

In een vat gevuld met vloeistof of gas is de druk onder druk, is de druk op elk punt in het vat "hetzelfde". De grootste spanningen treden op in het centrum van de vlakken, te vergelijken met het doorhangen van een plank in het midden.

Als ik het goed zie, kun je dit bij fusion kiezen middels vinkjes by Hydrostatic Pressure en/of Gravity.
diode
Berichten: 679
Lid geworden op: 23 aug 2008 17:04
Contacteer:

Re: Doorbuiging berekenen

Bericht door diode »

Dank voor de reacties. Dabit, ik ben niet bekend met fusion360 dus zelf zo'n analyse invoeren zal nog niet zo makkelijk gaan vrees ik. Mocht je daar bij willen helpen dan heel graag!

@ Bjorn / hfjbuis, dank voor de formules. Iets soortgelijks had ik gevonden maar geeft resultaten die mij doen twijfelen.

De bak heeft een inhoud van 4m³ ofwel 4000kg. Ik laat de gravitaire versnelling maar even op 10, dan kom ik uit op 40.000N wat er op de onderste naad staat. Als ik de eerste koker dan op 1/3 van de hoogte doe dan zou ik 2/3 van de kracht hebben, ruwweg zo'n 25.000N ofwel ~2500kg. Kan dat kloppen, lijkt mij vrij veel.
Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 9238
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: Doorbuiging berekenen

Bericht door DaBit »

hfjbuis schreef: 17 sep 2020 23:44 In een bak gevuld met water is druk op de wand afhankelijk van de hoogte. Hoe dieper je gaat, hoe meer druk. Vergelijk het met een zwembad. Op de bodem is de druk op de oren het hoogste. De formule van @bjornsky is toepasselijk.
Als de bak van een oneindig slap materiaal zou zijn dan is dat ook de druk op je balken. Maar uiteindelijk is dat niet helemaal waar; dat water probeert van de vierkante bak een bol te maken, dus de druk is in het midden van de balken al hoger dan aan de zijkanten zo gauw er iets begint te vervormen.

Ik denk dat als je heel goed weet waar je mee bezig bent dat het best op papier uit te rekenen is, maar de kans dat je wat over het hoofd ziet zou in ieder geval in mijn geval levensgroot zijn. Ik voel aan m'n water dat het ingewikkelder is dan het op het eerste gezicht lijkt.
diode schreef: 18 sep 2020 09:40 Dank voor de reacties. Dabit, ik ben niet bekend met fusion360 dus zelf zo'n analyse invoeren zal nog niet zo makkelijk gaan vrees ik. Mocht je daar bij willen helpen dan heel graag!
Kun je een STEP (of andersoortig 3D formaat) file aanleveren?
Floppy
Berichten: 671
Lid geworden op: 11 apr 2007 23:40
Locatie: Zeddam

Re: Doorbuiging berekenen

Bericht door Floppy »

DaBit schreef: 18 sep 2020 09:49 Als de bak van een oneindig slap materiaal zou zijn dan is dat ook de druk op je balken. Maar uiteindelijk is dat niet helemaal waar; dat water probeert van de vierkante bak een bol te maken, dus de druk is in het midden van de balken al hoger dan aan de zijkanten zo gauw er iets begint te vervormen.
Dat kan niet. De druk is op dezelfde hoogte overal gelijk. De vervorming natuurlijk wel groter in het midden.
mjeuring
Berichten: 838
Lid geworden op: 03 feb 2014 14:49
Locatie: MM

Re: Doorbuiging berekenen

Bericht door mjeuring »

Als je wat meer gegevens aanreikt, wil ik wel een 3d analyse uitvoeren.
-Afmetingen van de bak
-Materiaal + dikte van de wanden
-Frame (schatting van de afmetingen)

Schetsje of step (waar DaBit om vraagt) zou welkom zijn. Maar DaBit mag het ook doen.
nico
Berichten: 43
Lid geworden op: 16 apr 2011 12:55
Locatie: Nuenen
Contacteer:

Re: Doorbuiging berekenen

Bericht door nico »

Zo als ik het zie.
Het uitgangspunt is een vierkantte bak, gevuld met een vloeistof. Aan boven zijde open.
Op gelijk niveau is de druk op de zijwanden gelijk.
De druk is op de bodem het hoogst, en gelijk aan de hoogte van de vloeistof kolom.
De druk is op het hoogste niveau nul.
De druk loopt lineair. Dus op het laagst niveau zal het vervormen naar een cirkel.
Op het hoogst niveau dus geen vervorming.
m.v.g. Nico
diode
Berichten: 679
Lid geworden op: 23 aug 2008 17:04
Contacteer:

Re: Doorbuiging berekenen

Bericht door diode »

Dank weer voor de uitgebreide antwoorden. Ik zal een step file maken van de bak. Moet ik daar ook al kokers omheen tekenen? De bak is boven inderdaad open.
De bak wordt van 12mm dik polypropyleen gemaakt. Zelf zat ik te denken aan stalen kokers 80x80x5 als versteviging. Deze wil ik er als "ringen" omheen plaatsen op 1/3, 2/3 en 3/3 van de hoogte.

Afmetingen zijn 2m hoog, 2m lang en 1m breed.
Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 9238
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: Doorbuiging berekenen

Bericht door DaBit »

Ja, het is handig als je tekent wat je nu echt van plan bent. Met rekenwerk blijft het toch 'rubbish in = rubbish out'.

mjeuring heeft ervoor doorgeleerd, ik niet. Maargoed, dat kan wel ooit handig zijn; als de uitkomsten verschillend zijn leer ik ook wat.
mjeuring
Berichten: 838
Lid geworden op: 03 feb 2014 14:49
Locatie: MM

Re: Doorbuiging berekenen

Bericht door mjeuring »

DaBit schreef: 18 sep 2020 11:45 mjeuring heeft ervoor doorgeleerd, ik niet. Maargoed, dat kan wel ooit handig zijn; als de uitkomsten verschillend zijn leer ik ook wat.
Deze wordt nieuw voor mij. Nog nooit een berekening gemaakt met vloeistof die een kracht levert op een constructie a.g.v. de zwaartekracht.
diode
Berichten: 679
Lid geworden op: 23 aug 2008 17:04
Contacteer:

Re: Doorbuiging berekenen

Bericht door diode »

Bij deze een step bestand van de bak, even als een gezipte map omdat ik blijkbaar geen step file bij mag voegen.
De 3 kokers rondom de bak zullen waarschijnlijk 80x80x5 0f 80x80x6 worden. Deze zitten om de PP bak heen, over deze profielen wordt een pp u profiel geplaatst die ook weer aan de wand wordt vast gelast. Kunnen jullie hier wat mee?
Je hebt niet voldoende permissies om de bijlagen van dit bericht te bekijken.
Gebruikersavatar
hugo stoutjesdijk
Donateur
Berichten: 8485
Lid geworden op: 02 mar 2011 17:04
Locatie: elst (u)
Contacteer:

Re: Doorbuiging berekenen

Bericht door hugo stoutjesdijk »

mjeuring schreef: 18 sep 2020 11:53
DaBit schreef: 18 sep 2020 11:45 mjeuring heeft ervoor doorgeleerd, ik niet. Maargoed, dat kan wel ooit handig zijn; als de uitkomsten verschillend zijn leer ik ook wat.
Deze wordt nieuw voor mij. Nog nooit een berekening gemaakt met vloeistof die een kracht levert op een constructie a.g.v. de zwaartekracht.
O, maar dan moet jij het wel kunnen.

Afbeelding

Die 12mm PP lijkt me de uitdaging, en de lasnaad in de hoek. Wel een flinke plons als ie openbarst.
Ik ben voor meer techniek op school, maar dan wel vanaf groep 1 basischool.
Plaats reactie