Berechnung der Normalkraft / Tangentialspannung in der Wand

Michl83 · Gast

Meine Frage:
Hallo zusammen,

ich benötige Hilfe bei der Berechnung der Tangentialspannung, der daraus resultierenden Normalkraft in der Wand eines kegelstumpfförmigen Wassertanks.

Geometriedaten:

Höhe der Kegelstumpfes: 140 cm
Durchmesser Grundfläche: 120 cm
Durchmesser Deckfläche: 70 cm
Der kegelstumpfförmige Tank soll idealisiert dargestellt werden, d.h. Druck auf die Grund- und Deckflächen und die daraus resultierende Verformung sollen vernachlässigt werden.

Wasserstand im Kegelstumpf (definiert Innendruck): 140 cm, also der Kegelstumpf ist komplett gefüllt.

Um eine Dimensionierung (Materialwahl, Materialstärke, etc...) der Mantelfläche durchführen zu können, möchte ich die bemessenden Größen herausfinden.

Vorzugsweise soll die Wand aus einer Kunststofffolie bestehen ( E-Modul ca. 1000 MPa)

Schon klar, dass die Tangentialspannung nach unten hin zunimmt, aber ich möchte nur die für die Dimensionierung des Folienmaterials notwendige Bemessungsgröße rausfinden.

Meine Ideen:
Um den Verlauf der Tangentialspannung herauszufinden, kann die Kesselformel angewendet werden.

Lögischerweise ist die Tangentialspannung ganz unten, da wo Wasserdruck und Durchmesser am größten sind, am größten und stellt somit die Bemessungsgröße dar.

Die Tangentialspannung beträgt hier 42 MPa. Aber jetzt komm ich leider nicht weiter, da mir die Möglichkeiten, die aus der Normalspannung resultierende Normalkraft, mit welcher ich dann die Materialparameter in die Dimensionierung miteinberechnen könnte, fehlen.

Über Lösungsvorschläge wäre ich sehr dankbar.

lampe16 · Anmeldungsdatum: 21.03.2010 Beiträge: 319