Per motivi di tracciabilità, viene utilizzato il seguente esempio.
Il tubo è considerato chiuso su entrambi i lati. Di conseguenza, da un lato, la pressione è esercitata perpendicolare alla "superficie del coperchio" interna.
La forza risultante deve, a sua volta, essere assorbita dalla parete del tubo. Ciò si traduce in una tensione longitudinale che può essere calcolata come segue:
dove
ri, re = raggio interno ed esterno
D'altra parte, la pressione interna agisce perpendicolare alla parete interna del tubo. Ciò risulta in una tensione tangenziale e radiale che può essere determinata mediante le seguenti formule:
dove
r = raggio nei limiti ri ≤ r ≤ re
Si può vedere che le tensioni dipendono dal raggio considerato r. Ciò implica, invertita, che questi corrono in modo non uniforme attraverso la sezione trasversale. Per i tubi a parete sottile (diametro esterno/diametro interno < 1.2), tuttavia, si può presumere una distribuzione delle tensioni uniforme. Ciò risulta nella tensione tangenziale o radiale media a:
L'inserimento dei valori di input nelle formule determina le seguenti tensioni:
La pressione interna determina anche una modifica della lunghezza del tubo. In termini generali, la modifica della lunghezza è uguale al prodotto della lunghezza con la deformazione epsilon:
ΔL = L ∙ ε
La deformazione del tubo risulta dalle tre tensioni appena calcolate:
La variazione di lunghezza è quindi:
ΔL = 10.000 mm ∙ 3 ∙ 10 -5 = 0,3 mm
I risultati calcolati manualmente possono essere riprodotti anche in RFEM (deformazione) o nei moduli acciaio (tensioni).
L'attivazione dell'effetto Bourdon nei parametri di calcolo globali di RFEM è importante per la deformazione. Se si desidera considerare non solo la deformazione assiale dei tubi, ma anche l'espansione delle curve dei tubi, è possibile utilizzare il modulo aggiuntivo RF-PIPING.
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