Relation pression-volume de la coque à paroi mince [fermé]

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J'aimerais définir la forme et les propriétés matérielles d'une structure 3D à coque mince / ressemblant à une membrane (par exemple un ballon). Ensuite, je voudrais approximer la relation pression-volume (PVR) de cette structure - quelle pression obtiendrons-nous en augmentant le volume interne?

Je prévois de créer un maillage d'éléments triangulaires 2D pour une coque 3D avec un volume V0 et une pression interne nulle. Après avoir défini la matrice de rigidité du matériau, je devrais être capable de calculer les forces nodales, la configuration géométrique et le volume interne pour une certaine pression interne est où les forces en expansion résultant de la pression interne sont égales aux forces de constriction résultant du déplacement).

Pour ce faire, je dois calculer les forces nodales créées par 1) le déplacement par rapport à la configuration V0 d'origine et 2) par la pression interne. Je pense pouvoir comprendre le premier, mais je ne sais pas comment transformer la pression interne (agissant perpendiculairement sur les éléments triangulaires) en forces nodales. Des idées?

structural-engineering structures stresses finite-element-method pressure-vessel user301448
la source
Pour un vaisseau sphérique, ce sera plus simple que pour un shell + vaisseau de tête.
RainerJ
Pour les vaisseaux sphériques, la pression peut être approximée à partir des contraintes de la coque. Premièrement, lorsque nous ajoutons plus de volume, la paroi sphérique s’allonge à la nouvelle longueur selon un rapport volume0 ^ 0,333 et volume1 ^ 0,333. Ensuite, calculez la contrainte élastique due à cet allongement. Troisièmement: renvoyez la valeur du calcul contrainte-épaisseur pour obtenir Pression. LE POINT EST: La pression ou la contrainte est due à l’élongation du matériau.
RainerJ
Les questions de recherche de ressources et les questions de discussion ne sont pas sur le sujet ici. Je vous suggérerais de commencer à travailler sur le problème et de revenir ensuite si vous avez des questions sur un concept d'ingénierie spécifique lié à votre travail.
BarbalatsDilemma
Cela ne le rend pas vraiment moins large. "Des idées?" n'est pas vraiment une question adressable. Dans l'exemple de ballon, vous pouvez rechercher des relations de volume de pression pour de vrais ballons. C'est en fait assez compliqué; au fur et à mesure que vous commencez à le souligner, les effets d'ordre supérieur commencent à être prioritaires.
JMac