Problema resuelto. Cilindros de pared gruesa

Transcripción

1 oblema esuelto Cilindos de paed guesa

2 Mecánica de mateiales-cilindos de paed guesa En un laboatoio de pueba de nuevos combustibles, se tiene un tanque con un gas pesuizado. Como el gas es altamente coosivo se usa paa el cilindo aceo inoxidable (E=89, Ga; =0,8; σ y =9 Ma; σ u =95 Ma), además, po seguidad, el tanque es compuesto y posee una camisa de aceo al cabón (E=0,8 Ga; =0,8; σ y =75 Ma; σ u =07 Ma). El tanque esta sometido a una pesión que fluctúa ente 0 y 00 Ka. o seguidad de los opeaios se equiió que el tanque tuviea un facto de seguidad conta fatiga paa vida infinita no meno a 5.

3 Mecánica de mateiales-cilindos de paed guesa Haga un estudio de fatiga paa vida infinita basado en la teoía del Esfuezo de Cote Máximo Sodebeg y veifique los equeimientos del diseño; los factoes que modifican el límite de fatiga son muy divesos cuando se tabaja con este tipo de gases expeimentales, así que considee paa el mateial del cilindo un facto modificativo de 0,9 y paa el mateial de la camisa 0,85. No hay concentadoes de esfuezo.

4 Mecánica de mateiales-cilindos de paed guesa aa intoduci el cilindo en la camisa se ealizo un ajuste FN5 consiguiéndose una intefeencia diametal de 0, mm = 0 cm Eb, b Ea, a = cm = cm

5 esión de contacto aa halla la pesión de contacto se hace uso de la siguiente ecuación: b b a a c E E Mecánica de mateiales-cilindos de paed guesa

6 Mecánica de mateiales-cilindos de paed guesa Sustituyendo se tiene: c 0 89, ,0 0,8 0 0, ,8 c 8,89 Ma

7 Esfuezos tangenciales paa el cilindo Se hace uso de las ecuaciones ' ' c c B c Mecánica de mateiales-cilindos de paed guesa

8 Mecánica de mateiales-cilindos de paed guesa Sustituyendo se tiene C ' 0 8, B ' , C ' B ' 9,798 Ma 85,85 Ma

9 Esfuezos adiales paa el cilindo ' ' c B C Mecánica de mateiales-cilindos de paed guesa

10 No se puede mosta la imagen en este momento. Mecánica de mateiales-cilindos de paed guesa Sustituyendo se tiene C ' 00 Ka B ' 8, B ' 8,45 Ma

11 Esfuezos tangenciales paa la camisa ' ' c c A B Mecánica de mateiales-cilindos de paed guesa

12 Esfuezos adiales paa la camisa 0 ' ' A B c Mecánica de mateiales-cilindos de paed guesa

13 Mecánica de mateiales-cilindos de paed guesa Esfuezos tangenciales medio y alteno paa el cilindo max 0 min 9,798 Ma 4,899 Ma 4, 899 m a Ma

14 Mecánica de mateiales-cilindos de paed guesa Esfuezos adiales medio y alteno paa el cilindo max 0 min 8,45 Ma 4,07 Ma 4, 07 m a Ma

15 Mecánica de mateiales-cilindos de paed guesa Esfuezos tangenciales medio y alteno paa la camisa max 9,98 Ma min 0 48,49 Ma 48, 49 m a Ma

16 Mecánica de mateiales-cilindos de paed guesa Esfuezos adiales medio y alteno paa la camisa max 0 min 8,45 Ma 4,07 Ma 4, 07 m a Ma

17 Mecánica de mateiales-cilindos de paed guesa Deteminación del límite a la fatiga paa el cilindo S e ' 0,5 u S e ' 48,5 Ma S e 0,9S e ' S e 44,5 Ma

18 Mecánica de mateiales-cilindos de paed guesa Deteminación del límite a la fatiga paa la camisa S e ' 0,5 u S e ' 58 Ma S e 0,85S e ' S e 457, Ma

19 Mecánica de mateiales-cilindos de paed guesa Como los esfuezos adiales y tangenciales son esfuezos nomales, entonces se debe usa el facto de seguidad de la teoía del Esfuezo de Cote Máximo Sodebeg en donde no apaecen los téminos de esfuezos cotantes: FS m S f e f K f a

20 Mecánica de mateiales-cilindos de paed guesa Facto de seguidad paa el cilindo debido a esfuezos tangenciales FS 4, ,50 4,8990 FS,87

21 Mecánica de mateiales-cilindos de paed guesa Facto de seguidad paa el cilindo debido a esfuezos adiales FS 4, ,50 4,07 0 FS 94,8

22 Mecánica de mateiales-cilindos de paed guesa Facto de seguidad paa la camisa debido a esfuezos tangenciales FS 48, ,0 48,490 FS 5,904

23 Mecánica de mateiales-cilindos de paed guesa Facto de seguidad paa la camisa debido a esfuezos adiales FS 4, ,0 4,07 0 FS 70,

24 Mecánica de mateiales-cilindos de paed guesa El facto de seguidad del sistema es el mínimo de los anteiomente hallados, es deci 5,904 (FS ), entonces se cooboa que el sistema cumple con los equeimientos de seguidad del laboatoio.