Меню

Связь напряжения м температуры

ТЕМПЕРАТУРНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ. МЕТОДИКА РЕШЕНИЯ.

Вторым важным свойством статически неопределимых систем является то, что при изменении температурных условий работы конструкций в элементах возникают напряжения, которые называются температурными напряжениями.Это обстоятельство следует учитывать на стадии проектирования конструкций, т.к. температурные напряжения, суммируясь алгебраически с рабочими напряжениями, могут привести материал к предельному состоянию (текучести или хрупкому разрушению).

Расчёт температурных напряжений для стержня, уложенного с зазором между двумя жёсткими плитами, рассмотрен на примере в конце данного раздела. Определим температурные напряжения в шарнирно- стержневой системе.

Статическая сторона задачи:

Предположим, что во всех стержнях возникают растягивающие продольные усилия (дальнейшее решение уточнит правильное направление усилий):

Равновесие узла А:

Анализ полученных результатов показывает, что все три стержня унеличивают свою длину, что полностью соответствует деформационной схеме. Несмотря на то, что в стержнях 1 и 3 возникает сжимающая продольная сила, деформация укорочения, которую она вызывает, незначительна по сравнению с удлинением стержня от нагрева.

Изменение температурных условий работы конструкции опасно не столько из-за появления температурных напряжений, сколько из-за нозникновения больших удлинений или укорочений элементов. И эта опасность, главным образом, относится к хрупким материалам, которые разрушаются при малых деформациях. Для пластичных материалов температурные напряжения не столь опасны, в крайнем случае они могут привести к незначительным остаточным деформациям.

МОНТАЖНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ ПРИ ОСЕВОМ РАСТЯЖЕНИИ И СЖАТИИ. МЕТОДИКА РАСЧЕТА.

Важным свойством статически неопределимых систем является то, что в случае, если какой-либо элемент конструкции выполнен с отклонением от проектного размера, то при сборке системы во всех её моментах возникают начальные напряжения.

Начальные напряжения, возникающие при сборке статически неопределимой системы в случае неточного изготовления элементов, называются монтажными напряжениями.

Рассмотрим пример расчёта монтажных напряжений.

Вывод (после примера вставлять нужно)

Рассмотренный пример показывает, что неточность изготовления элементов влечёт за собой появление напряжений даже при отсутствии внешних воздействий на конструкцию. Если к такой системе приложить внешнюю силу, рабочие напряжения от нагрузки просуммируются с монтажными напряжениями и это может усилить неравномерность работы стержней. Но иногда, если монтажные и рабочие напряжения имеют противоположные знаки, происходит разгрузка элементов, несущая способность конструкции увеличивается. В этом случае монтажные напряжения играют

МОНТАЖНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ ПРИ ОСЕВОМ РАСТЯЖЕНИИ И СЖАТИИ. МЕТОДИКА РАСЧЕТА.

Важным свойством статически неопределимых систем является то, что в случае, если какой-либо элемент конструкции выполнен с отклонением от проектного размера, то при сборке системы во всех её моментах возникают начальные напряжения.

Начальные напряжения, возникающие при сборке статически неопределимой системы в случае неточного изготовления элементов, называются монтажными напряжениями.

Рассмотрим пример расчёта монтажных напряжений.

Вывод (после примера вставлять нужно)

Рассмотренный пример показывает, что неточность изготовления элементов влечёт за собой появление напряжений даже при отсутствии внешних воздействий на конструкцию. Если к такой системе приложить внешнюю силу, рабочие напряжения от нагрузки просуммируются с монтажными напряжениями и это может усилить неравномерность работы стержней. Но иногда, если монтажные и рабочие напряжения имеют противоположные знаки, происходит разгрузка элементов, несущая способность конструкции увеличивается. В этом случае монтажные напряжения играют

Читайте также:  Реле напряжения место установки

Источник



Температурное напряжение

Температу́рное напряже́ние — вид механического напряжения, возникающего в какой-либо среде вследствие неравномерного распределения температуры. Температурные напряжения могут возникать как в твёрдых телах, так и в газах.

В твёрдом теле температурные напряжения возникают из-за ограничения возможности теплового расширения (или сжатия) со стороны окружающих частей тела или со стороны других тел, окружающих данное. Температурные напряжения могут быть причиной разрушения деталей машин, сооружений и конструкций. Для предотвращения таких разрушений используют так называемые температурные компенсаторы (зазоры между рельсами, зазоры между блоками плотины, катки на опорах моста и т. п.)

В классической газовой динамике модель сплошной среды исключает возможность возникновения механических напряжений вследствие температурных эффектов, однако при более точном кинетическом рассмотрении газа оказывается, что конвективные явления могут быть вызваны как наличием градиентов температуры в граничных условиях (тепловое скольжение), так и внутри неоднородного газа (термострессовая конвекция).

Содержание

Твёрдое тело

Если в теле температура изменяется па величину T, то элемент длины dsбудет иметь новую длину (1+\alpha T)dsпри условии, что отдельные элементы объёма не встречают препятствия при расширении и, следовательно, не возникают температурные напряжения. Величину \alphaназывают коэффициентом теплового расширения.

Тензор деформации в декартовых координатах для однородного и изотропного тела принимает простой вид

\varepsilon_<ij data-lazy-src=

В отсутствии массовых сил система уравнений замыкается условием равновесия:

\frac<\partial\sigma_<ij data-lazy-src=

\sigma_<ij data-lazy-src=

При асимптотическом анализе уравнения Больцмана можно выделить два типа течений газа первого порядка малости по числу Кнудсена, вызываемые температурными напряжениями. Это тепловое скольжение вдоль твёрдой границы и термострессовая конвекция. Поэтому для более точного описания газа приходится корректировать как сами уравнения Навье — Стокса, так и граничные условия.

См. также

  • Температурный выброс пути
  • Теория упругости
  • Тепловое скольжение
  • Термострессовая конвекция

Библиография

Мелан Е., Паркус Г. Температурные напряжения, вызываемые стационарными температурными полями. — М .: «Физматгиз», 1958. — 167 с.

Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика. В 10 т. Том VII. Теория упругости.. — М .: «Физматлит», 2003. — 264 с. — ISBN 5-9221-0122-6

Maxwell J. C. On stresses in rarefied gases arising from inequalities of temperature // Philosophical Transactions of the Royal Society of London. — 1879. — Vol. 170. — P. 231—256.

Sone Y. Kinetic theory and fluid dynamics. — Birkhäuser, 2002. — P. 354. — ISBN 978-0-8176-4284-6

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое «Температурное напряжение» в других словарях:

Температурное напряжение — Температурная сила, отнесенная к единице площади поперечного сечения рельса ±st Источник: snip id 9431: Технические указания по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути Температурное напряжение … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

температурное напряжение — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN temperature strain … Справочник технического переводчика

Температурное напряжение — – напряжения, возникающие в материалах и конструкциях (изделиях) от изменения температуры. [Терминологический словарь по бетону и железобетону. ФГУП «НИЦ «Строительство» НИИЖБ и м. А. А. Гвоздева, Москва, 2007 г. 110 стр.] Рубрика термина:… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

температурное напряжение — Thermal Stress Термическое (температурное) напряжение Механическое напряжение, возникающее в твердом теле вследствие неравномерного распределения температуры. Действие термических напряжений, например разрушение (растрескивание) при закалке,… … Толковый англо-русский словарь по нанотехнологии. — М.

температурное напряжение — temperatūrinis įtempis statusas T sritis Energetika apibrėžtis Mechaninis įtempis, kylantis kietajame kūne dėl netolygaus temperatūros pasiskirstymo skirtingose jo dalyse bei dėl ribotų jo šiluminio plėtimosi galimybių. atitikmenys: angl. heating … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

Допускаемое температурное напряжение — Наибольшее значение температурного напряжения, которое может быть допущено в бесстыковом пути с учетом действия поездных нагрузок и необходимого запаса прочности рельсов [st] Источник: snip id 9431: Технические указания по устройству, укладке,… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

напряжение температурное — Напряжение в твёрдом теле, вызываемое неравномерным распределением температур в его частях или ограничением возможностей его теплового расширения [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] EN temperature… … Справочник технического переводчика

Читайте также:  Формула для расч та напряжения

Напряжение — Напряжение: В Викисловаре есть статья «напряжение» Электрическое напряжение между точками A и B отношение работы электрического поля при переносе пробного заряда из точки A в B к величине этого пробного заряда. Номинальное напряжение… … Википедия

Напряжение температурное — [тепловое] – напряжение, возникающее при температурных изменениях, вызывающих деформации и даже разрушения, особенно линейных сооружений. [Словарь основных терминов, необходимых при проектировании, строительстве и эксплуатации автомобильных … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Напряжение — – характеристика силового воздействия на элемент, определяемого как доля усилия на единицу площади поверхности. [Полякова, Т.Ю. Автодорожные мосты: учебный англо русский и русско английский терминологический словарь минимум / Т.Ю. Полякова … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Источник

Температурное напряжение

  • Температу́рное напряже́ние — вид механического напряжения, возникающего в какой-либо среде вследствие изменения температуры либо неравномерности его распределения.

Температурные напряжения могут возникать как в твёрдых телах, так и в газах.

В твёрдом теле температурные напряжения возникают из-за ограничения возможности теплового расширения (или сжатия) со стороны окружающих частей тела или со стороны других тел, окружающих данное. Температурные напряжения могут быть причиной разрушения деталей машин, сооружений и конструкций. Для предотвращения таких разрушений используют так называемые температурные компенсаторы (зазоры между рельсами, зазоры между блоками плотины, катки на опорах моста и т. п.)

В классической газовой динамике модель сплошной среды исключает возможность возникновения механических напряжений вследствие температурных эффектов, однако при более точном кинетическом рассмотрении газа оказывается, что конвективные явления могут быть вызваны как наличием градиентов температуры в граничных условиях (тепловое скольжение), так и внутри неоднородного газа (термострессовая конвекция).

Связанные понятия

Электрическим элементом называют конструктивно-завершённое, изготовленное в промышленных условиях изделие, способное выполнять свои функции в составе электрических цепей.

Упоминания в литературе

Связанные понятия (продолжение)

Внẏтренние гравитациỏнные вỏлны (ВГВ) или инерциóнно-гравитациóнные вóлны (ИГВ) — одна из форм колебательных движений, которые существуют в атмосфере как упругой среде. Термин «гравитационные» в названии данного типа волн указывает на то, что сила тяжести является одним из факторов, определяющих существование ВГВ.

Магнитосопротивление (магниторезистивный эффект) — изменение электрического сопротивления материала в магнитном поле. Впервые эффект был обнаружен в 1856 Уильямом Томсоном. В общем случае можно говорить о любом изменении тока через образец при том же приложенном напряжении и изменении магнитного поля. Все вещества в той или иной мере обладают магнетосопротивлением. Для сверхпроводников, способных без сопротивления проводить электрический ток, существует критическое магнитное поле, которое разрушает.

Звёзды различных масс и возрастов обладают различной внутренней структурой. Модели строения звезды подробно описывают внутреннюю структуру звезды и предоставляют подробные сведения о светимости, цвете и дальнейшей эволюции звезды.

Источник