iPotrubí.cz

1. Použité značky a jednotky

3. Druhy zatížení a jejich kombinace

       Primární napětí je nesamoomezující a nesamorovnovážná. Hlavní zatížení způsobující primární napětí je tlak média, který způsobuje napětí globální membránová. Dále mezi zatížení způsobující primární napětí patří zatížení vlastní hmotností izolace, materiálu potrubí a média tato napětí nazýváme globální ohybová.

       Sekundární napětí je samoomezující a samorovnovážné. Toto napětí je způsobeno zabráněnou tepelnou roztažností eventuelně pohybem podpěry.

 

 

4. Podmínky pevnosti pro křehké materiály

4.1. Rankinova hypotéza

Při porovnání prostorové a jednoosé napjatosti se uvažují pouze extrémní hodnoty hlavních napětí. Platí, že

 je ekvivalentní (redukované) napětí přímo rovno buď sigma₁ (je-li kladné) nebo mínus sigma₃ (je-li záporné). V prvním případě se ekvivalentní napětí porovnává s mezí pevnosti v tahu v druhém případě s mezí pevnosti v tlaku.

            Grafické vyjádření tohoto porušení je na obrázku dole:

 

 Obr.  Znázornění hypotézy křehkých materiálů

 

4.2. Saint-Venantova hypotéza maximálního prodloužení

Předpoklad: Ekvivalentním napjatostem přísluší stejná maximální poměrná prodloužení epsilon_max. Lom se nepředpokládá jestliže epsilon_max je menší než nula. V takovém případě je lépe se obrátit na hypotézu předchozí.

 

4.3. Mohrova hypotéza mezní čáry

Zakreslíme-li všechny Mohrovy kružnice odpovídající napjatostem, při nichž se materiál v daném místě poruší, vytvoří se obálka. Lom nastane, dotkne-li se Mohrova kružnice této obálky. Nahradíme-li tuto obálku dvěma přímkami, jež se dotýkají kružnic znázorňující prostý tah, respektivě prostý tlak na mezi pevnosti, dostaneme omezení podle obrázku: 

 

 

Obr.  Mohrova hypotéza

 

5. Výpočet dovoleného napětí nezávislého na čase 

      Toto napětí se vypočítává  z pevnosti materiálu při různých teplotách. Tuto vlastnost křehkých materiálu nebudeme brát jako závislou na čase. 

           Dovolené celkové membránové namáhání nezávislé na čase je tedy  vypočítané z pevnosti materiálu dělené poměrně vysokým bezpečnostním koeficientem, odvozené z některé z hypotéz nebo dané příslušnou technickou normou.   Toto dovolené namáhání označíme f  . 

       Dále víme, že pevnost v tahu je menší než pevnost v tlaku. Z tohoto důvodu se uvádí dovolené napětí pro tah a dovolené napětí pro tlak, která jsou různá.

 

6. Vyhodnocování napětí u potrubí

6.1. Vyhodnocení osových napětí  

Jedná se o nerovnost:

    s_memos+ s_A+k_B.s_B+k_C.s_C+k_D.s_D=< k.f

která je dále znázorněna gaficky na ose. Modře je znázorněna pravá strana nerovnice, červeně je znázorněna strana levá. Grafické znázornění je možné otevřít na celou obrazovku na této stránce dole.  

6.2. Vyhodnocení obvodových napětí

          Zde se jedná o primární napětí způsobené vnitřním tlakem. Platí zde vztah:

 s_memob=< f

který se nemusí graficky znázorňovat.

         Ostatní grafická znázornění je možné otevřít na celou obrazovku na této stránce dole.

7. Literatura a odkazy pro další a podrobnější informace

Macek K., Zuna P.: Strojírenské materiály. ČVUT Praha, 2003 

http://cs.wikipedia.org/wiki/Pevnost_(fyzika)