Relação pressão-volume da casca de parede fina [fechada]

Tente editar em uma pergunta mais específica, conforme sugerido pelo moderador:

Eu gostaria de definir as propriedades da forma e do material de uma estrutura 3D semelhante a casca / membrana fina (por exemplo, um balão). Então eu gostaria de aproximar a relação de volume de pressão (PVR) dessa estrutura - que pressão obteremos quando aumentarmos o volume interno?

Estou planejando criar uma malha de elementos triangulares 2D para um shell 3D com volume V0 e pressão interna zero. Depois de definir a matriz de rigidez do material, eu deveria ser capaz de calcular as forças nodais, a configuração geométrica e o volume interno para uma certa pressão interna (o plano é usar uma abordagem iterativa buscando uma configuração onde todas as forças nodais resultantes sejam iguais a zero). é onde as forças de expansão decorrentes da pressão interna são forças constritivas decorrentes do deslocamento).

Para fazer isso eu preciso calcular as forças nodais criadas por 1) deslocamento da configuração V0 original e 2) da pressão interna. Acho que consigo descobrir o primeiro, mas não sei como transformar a pressão interna (atuando perpendicularmente nos elementos triangulares) em forças nodais. Alguma ideia?

— user301448
fonte

Para vaso esférico, será mais simples do que para o reservatório shell + head.

— RainerJ

Para vasos esféricos, a pressão pode ser aproximada do estresse da casca. Primeiro, quando adicionamos mais volume, a parede esférica irá se alongar até um novo comprimento em relação ao volume0 ^ 0,333 e volume1 ^ 0,333. então Segundo: calcule o estresse elástico devido a esse alongamento. Terceiro: devolva o valor do estresse ao cálculo de espessura para obter Pressão. O ponto é: Pressão ou estresse é devido ao alongamento do material.

— RainerJ

Questões de descoberta de recursos e questões de discussão não são no tópico Aqui. Sugiro que você comece a trabalhar no problema e, em seguida, volte se tiver alguma dúvida sobre um conceito de engenharia específico relacionado ao seu trabalho.

— BarbalatsDilemma

Isso não faz com que seja menos amplo. "Alguma ideia?" não é realmente uma questão endereçável. No exemplo do balão, você pode procurar as relações de volume de pressão para balões reais. Na verdade é bem complicado; Quando você começa a enfatizar, os efeitos de ordem mais alta começam a tomar precedentes.

— JMac