Vorm-actieve constructies. Vrije Universiteit Brussel, Afdeling ...

Vrije Universiteit Brussel Vorm-actieve constructies. 03/01/09
7 Pneumatische Constructies.
Pneumatische constructies ('pneus') zijn membraanconstructies die
meestal door een over- of onderdruk worden voorgespannen. De
voorspanning moet voldoende zijn om de nodige stijfheid en
stabiliteit te verzekeren.
De pneu is een van de meest effectieve technische
constructiesystemen, bestaande uit een soepel omhulsel, dat
weerstaat aan trek. Typische toepassingen zijn: autobanden,
rubberboten, luchthallen, luchtschepen etc.
7.1 Definties.
7.1.1 Algemeen.
Het principe van pneumatische systemen kan het best met een
gewone luchtballon worden uitgelegd. Een overdruk geeft de
membraanhuid een voorspanning die de stabiliteit van de vorm
verzekert. Een externe belasting kan hierdoor worden aangebracht
zonder dat de constructie faalt. Een luchtballon heeft zonder interne
lucht bijna geen vorm stabiliteit. Als hij is opgeblazen, is zijn vorm
stabiel en zijn er hogere krachten nodig om dezelfde vervorming te
bekomen.
Het woord pneu stamt van de Griekse woord pneuma (=lucht). Dit
woord is eigenlijk niet volledig correct in deze context, aangezien
de vulling ook iets anders kan zijn, bvb. water, helium of een ander
gas of vloeistof.
Schematisch principe van een pneu:
Fig. 498. Pneu in een medium
Een ballon, die zich in het water bevindt en met water gevuld is,
heeft bij gelijke druk dezelfde vorm, dezelfde krachten en
spanningen als een luchtballon in de lucht.
De volgende lijst geeft enkele voorbeelden van pneus met de
verschillende mogelijkheden van het medium, het membraan en de
vulling:
Medium Omhulsel Vulling Object
lucht liquide huid water mist druppel
lucht liquide huid lucht zeepbel
lucht rubber folie lucht binnenbanden
lucht papier melk doos melk
water liquide huid olie druppel olie in water
water cel membraan cel inhoud biologische cel
Prof. M. Mollaert 249