Im Unterschied zu dünnwandigen Behältern muss bei der Auslegung dickwandiger Behälter eine ungleichmäßige Spannungsverteilung über die Wanddicke berücksichtigt werden. Der Spannungszustand in einem dickwandigen Behälter unter Innendruck ist dreiachsig, es entstehen die Normalspannungen: Radial-, Tangential- und Axialspannungen.
Da die auftretenden Spannungen in einem Behälter nicht direkt gemessen werden, ermittelt man diese über die Messung von Dehnungen an der Oberfläche. Mit Hilfe der DMS-Messtechnik werden die Dehnungen elektrisch erfasst und daraus die Spannungen ermittelt.
Mit dem Versuchsgerät FL 140 werden auftretende Normalspannungen an einem dickwandigen Behälter untersucht, der mit Innendruck belastet wird. Der ölbefüllte Behälter besteht aus zwei Hälften und ist auf beiden Seiten verschlossen. Mit einer Hydraulikpumpe wird im Behälter Innendruck erzeugt. Ein Manometer zeigt den Innendruck an. Zwischen den Behälterhälften ist eine exzentrische Nut eingefräst, in der DMS auf verschiedenen Radien angebracht sind. Zusätzlich sind weitere DMS auf der inneren und äußeren Behälteroberfläche angebracht. Dehnungen in radialer, tangentialer und axialer Richtung werden gemessen und der Dehnungszustand kann so vollständig erfasst werden.
Der Messverstärker FL 152 zeigt die aufgenommenen Signale als Messwerte an. Zur Unterstützung und anschaulichen Darstellung der Versuchsauswertung können die Messwerte von der Anwendungssoftware übernommen werden.
Mit Hilfe des Mohr’schen Spannungskreises wird der dreiachsige Spannungszustand in der Behälterwand grafisch dargestellt. Aus den gemessenen Dehnungen werden mit Hilfe des Elastizitätsgesetzes die Normalspannungen berechnet.
