Співвідношення тиск-об'єм тонкостінної оболонки [закрито]

Спроба редагувати на більш конкретне запитання, запропоноване модератором:

Я хотів би визначити форму і властивості матеріалу 3D тонкостінної оболонки / мембранної структури (наприклад, балон). Тоді я хотів би апроксимувати об'ємне співвідношення тиску (PVR) цієї структури - який тиск ми отримаємо при збільшенні внутрішнього обсягу?

Я планую створити сітку 2D трикутних елементів для 3D-оболонки з обсягом V0 і внутрішнім тиском нуль. Після визначення матриці жорсткості матеріалу я повинен бути в змозі обчислити вузлові сили, геометричну конфігурацію і внутрішній об'єм для певного внутрішнього тиску (план полягає у використанні ітераційного підходу, який шукає конфігурацію, в якій всі результуючі вузлові сили дорівнюють нулю, де розширюються сили, що виникають від внутрішнього тиску, дорівнюють стискаючим силам, що виникають при переміщенні).

Для цього потрібно обчислити вузлові сили, створені за допомогою 1) зміщення від початкової конфігурації V0 і 2) від внутрішнього тиску. Я думаю, я можу зрозуміти перший, але я не знаю, як перетворити внутрішній тиск (діючи перпендикулярно на трикутні елементи) в вузлові сили. Будь-які ідеї?

— user301448
джерело

Для сферичного судини буде простіше, ніж для корпусу + головний посудину.

— RainerJ

Для сферичного посудини тиск можна апроксимувати від напруги оболонки. По-перше, при додаванні більшого обсягу сферична стінка витягнеться до нової довжини за співвідношенням обсягу0 ^ 0.333 і обсягу1 ^ 0.333. потім другий: розрахувати пружну напругу внаслідок такого подовження. По-третє: повернути значення розрахунку напруги до товщини для отримання тиску. ТОЧКА: Тиск або напруга пов'язані з подовженням матеріалу.

— RainerJ

Питання з пошуку ресурсів та питання для обговорення не є на тему тут. Я б запропонував вам почати працювати над проблемою, а потім повернутися, якщо у вас виникнуть питання щодо конкретної інженерної концепції, пов'язаної з вашою роботою.

— BarbalatsDilemma

Це насправді не робить його менш широким. - Якісь ідеї? насправді не є адресативним питанням. У прикладі повітряної кулі можна шукати відношення тиску для реальних повітряних куль. Це насправді досить складно; коли ви починаєте підкреслювати це, ефекти вищого порядку починають приймати прецедент.

— JMac