Математический расчет силы давления на швы.

Поясню вопрос:

Имеем прямоугольную стеклянную емкость с водой заданных размеров и толщины стекла и высоты воды.
Из школьного курса физики легко посчитать давление воды на дно, а также давление на боковое стекло аквариума, в любой его точке (прямо пропорцианально высоте воды).
То есть, давление визу бокового стекла равно давлению на дно, а давление наверху = 0.

Исходя из этого, можно посчитать среднюю силу давления на боковую поверхность стекла (т.е. максимальное давление, которое на дне, делим на 2).

Зная среднее давление, можно посчитать общую силу, которая давит на все боковые стекла.

Все это - школьный курс физики, ничего заумного.

А как математически рассчитать, например, давление, которое действует на силиконовый шов, к примеру,
00 см от дна,
10 см от дна,
20 см от дна,
30 см от дна,
и т.д.

То есть общую силу, действующую на боковое стекло (которую легко посчитать) сдерживают силиконовые швы по периметру этого стекла.
Таким образом можно найти усредненное давление, оказываемое на шов давлением воды,
то есть делим эту общую силу на общую площадь швов.

Но подозреваю, что конкретное давление (нагрузка), оказываемое на шов, зависит от высоты шва от дна.

Какова эта зависимость, сложная, нелинейная, ее можно посчитать без интегрирования ?
Или эта зависимость имеет такую же легкую, пропорциональную зависимость от высоты воды ?

Надеюсь, математиков не утомил и обьяснил понятно.


Изменено 16.11.20 автор Sergy

Изменено 16.11.20 автор Sergy

Изменено 16.11.20 автор Sergy

Изменено 16.11.20 автор Sergy

Изменено 16.11.20 автор Sergy

Изменено 16.11.20 автор Sergy

Sergy Или эта зависимость имеет такую же легкую, пропорциональную зависимость от высоты воды ?

Пройдёмся от дна до верха вдоль шва вертикального ребра. Упругие силы в шве должны компенсировать силы давления воды. Упругие силы можно считать пропорциональными деформации. Если считать боковое стекло несгибаемым, то деформация шва будет иметь линейную зависимость от высоты. Внизу боковому шву помогает шов у дна. Помогает так хорошо, что деформацию шва внизу можно считать нулевой. Ну вот и приравнивайте два интеграла: силы упругости и силы давления. Обе зависимости линейные, только у первой ноль внизу, а у второй ноль вверху.

Торопыжка

Когда заказывал аквариум, заказал ребра до боковых стенок. Знал, что будет не удобно ставить трубки от внешника, но все же заказал.
Аква 120*55*60, стекла 12мм, ребра 12мм (ширина 6см) - спереди и у стены.

Хотя, можно было не клеить до самых боков.
Но я никогда с большими банками дела не имел и решил перестраховаться.

Теперь думаю, может зря ?
Может не стоит бояться за то, что швы наверху могут оторваться ?
Ведь основная масса аквариумистов озабочена только изгибом стекла.

Думаю теперь, как трубку от внешника лучше поставить.

Торопыжка

Где то видел характиристики силиконов на изгиб и на отрыв. Забыл.
Никто не может подсказать ?


Где то видел еще фото фирменного аквариума.
Там не было ребер, а только стяжка по середине, причем, в качестве стяжки использовалась металлическая проволока, скрепляющая металлические полоски. Оригинальное решение.

Изменено 16.11.20 автор Sergy