Деформация неравномерно нагреваемого многослойного элемента.


Деформация неравномерно нагреваемого многослойного элемента.

Объемная деформация зависит от жесткости среднего слоя — заполнения и температуры элемента. Если средний слой незначительно жесткий и температура наружных слоев различна, но равномерна по всему сечению, деформация вертикального элемента. В элементе не возникает напряжений, и относительная деформация наружных слоев пропорциональна колебанию температуры.

Если, однако, средний слой настолько жесток, что Е2 приближается к Е то возникает пространственная деформация. В элементе возникают напряжения, особенно в плоскостях стыков между отдельными слоями. По жесткости отдельных слоев можно характеризовать кривизну всего элемента. Решение требует проведения сложного математико-статического анализа. В данной части описаны деформации элементов при различных условиях заделки, при равномерном и неравномерном нагревании.

Деформация неравномерно нагреваемого многослойного элемента.

1) Однослойный элемент, защемленный с двух противоположных сторон. Элемент равномерно нагреваем. У вертикального элемента собственная сила тяжести не учитывается. Предполагается жесткая заделка. При соотношении 1У = 12 до /2 = 2/1 деформация приближается к параболе. В этом случае возникает плоское напряженное состояние. В упрощенном виде можно использовать уравнение, приведенное в п. «а», для определения напряжения а и силы N на единицу высоты элемента. Точный расчет напряжения и деформации требует применения математической теории упругости.

2) Однослойный элемент, защемленный с двух противоположных сторон. Элемент вертикальный, неравномерно нагреваемый, собственная сила тяжести не учитывается. Предполагаются жесткое защемление по оси и плоская поверхность. Точный расчет требует применения математической теории упругости.

3) Элемент, защемленный по одной оси, однослойный. Элемент вертикальный, равномерно нагреваемый, собственная сила тяжести не учитывается, предполагается жесткое защемление. Элемент деформируется как двусторонняя консоль.

4) Элемент защемлен “по одной оси, однослойный. Элемент вертикальный, неравномерно нагреваемый, собственная сила тяжести не учитывается, предполагается жесткое защемление; элемент деформируется как двусторонняя консоль. Деформацию у можно определить так же, как в варианте «б».

5) Элемент, защемленный по трем направлениям. Элемент равномерно нагреваемый, защемление — жесткое, касательных напряжений по вертикальной оси не возникает. Деформацию необходимо более точно определить методами теории упругости.

6) Элемент, защемленный по трем направлениям. Элемент неравномерно нагреваемый, предполагается жесткое защемление, деформация — пространственная. Расчет производить по методам теории упругости.

7) Элемент заделан эксцентрично с двух противоположных сторон. Элемент равномерно нагреваемый, учитывается средняя температура в центре элемента. У вертикальных элементов собственная сила тяжести не учитывается. Суммарная сила N и суммарная деформация у могут быть определены с помощью следующих отношений:

8) Элемент эксцентрично заделан с двух противоположных сторон. Элемент вертикальный, неравномерно нагреваемый, собственная сила тяжести не учитывается. Напряжение и характер деформации необходимо точно определить по теории упругости.

Заключение. В данной части приведены только некоторые основные варианты заделки элементов. Но уже в этом информативном обзоре совершенно очевидна сложность статического расчета напряжений и деформаций элементов, вызываемых температурным воздействием.
Общеизвестно, что без глубоких знаний особенностей сопряжения конструкций, их нагрузок нельзя с достаточной точностью определить функцию стыков и швов, в том числе общих принципов конструирования температурных швов.

Добавить комментарий

  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent