Напряжения, вызванные изменением температуры

Пример 2. Напряжения, вызванные изменением температуры. Рассмотрим два стержня, первый из которых (рис. 95, а) закреплен одним концом и представляет статически определимую систему, а второй (рис. 95, б) защемлен двумя концами, т. е. является системой статически неопределимой. Пусть стержни подвергнуты нагреву от температуры до температуры I. Тогда длина первого стержня изменится на величину [c.142]

Напряжения, вызванные изменением температуры [c.70]

Известно, что учет температурных напряжений, т. е. напряжений, вызванных изменением температуры, может быть осуществлен введением в обобщенный закон Гука членов, учитывающих температурное расширение. При этом физические соотношения (5) записываются в виде [c.185]

В заключение напомним, что, не зная точных значений модуля упругости Е и коэффициента е, а также распределения температуры по толщине арки, мы вычисляем напряжения, возникшие от изменения температуры с грубым приближением. Проще всего использовать данные таблиц IX и X. Для рассчитываемой арки следует сначала установить величины /// и ho/l, а затем определить приближенные значения напряжений, вызванных изменением температуры, интерполируя данные, помещенные в этих таблицах. [c.553]

Здесь мы приходим к одному вопросу принципиального значения, о котором нам придется еще упомянуть, именно, нужно еще выяснить, возможно ли по существу дела при всяких условиях получить любое наперед заданное в данном теле распределение собственных напряжений путем наложения напряжений, вызванных изменением температуры в надлежащим образом выбранных точках. Заранее нельзя дать на этот вопрос утвердительный ответ или считать решение этого вопроса очевидным, так как вполне допустимо предположение, что напряжения, существующие в ненагруженном теле, можно разбить на два класса так, что напряжения, относящиеся к одному классу, могут быть вызваны только изменениями температуры, а другие нет. Здесь мы имели бы, возможно, разницу, аналогичную той, которую имеем в теории силовых полей между безвихревыми и вихревыми полями. Этот i опрос мы оставляем открытым. Но как бы ни был решен этот вопрос, во всяком случае нужно в первую очередь заняться изучением характера распределения температурных напряжений. [c.269]

Если стержень имеет возможность свободно изменять свои размеры, то при изменении температуры в нем не возникает напряжений. Иначе обстоит дело, если стержень лишен этой возможности напряжения, вызванные изменением температуры, могут иногда достичь значительной величины в зависимости от разности начальной и конечной температур и упругих свойств материала. [c.75]

Напряжение, вызванное изменением температуры балки, составляет [c.74]

Вопросы физики пластичности и прочности составляют один из фундаментальных разделов физического металловедения и физики твердого тела. Закономерности пластической деформации — одного из самых распространенных технологических способов производства изделий— представляют значительный практический интерес. Пластическая деформация как технологический способ обработки металлов используется для изменения формы изделий, а также структуры и соответственно свойств металла. Эти задачи часто решаются одновременно. Пластическая деформация в реальных условиях часто проявляется как непреднамеренный процесс, приводящий к релаксации напряжений, вызванных градиентом температур или сил трения, разностью коэффициентов термического расширения и удельных объемов фаз и др. [c.3]

Труднее объяснить часто наблюдаемые переходы между поведением I и II типов, вызванные изменениями температуры п приложенных напряжений. Наиболее вероятно, что такие переходы обусловлены многочисленными переменными параметрами, связанными с типом и морфологией оксида, механизмом ползучести и составом сплава. Например, можно ожидать, что толстые окалины, образующиеся при высоких температурах на стойких к окислению сплавах, особенно с высоким содержанием хрома или алюминия, будут повышать сопротивление ползучести на воздухе. Высказывались предположения, что изменение типа поведения с температурой отражает переход от высокотемпературного упрочнения, связанного с окалиной, к отрицательному воздействию адсорбции газов (особенно в вершинах трещин) при более низких температурах [23—27]. В то же время изменения температуры могут оказывать и косвенное влияние, изменяя преобладающий тип ползучести [1—6]. Это может быть причиной и переходов, вызванных изменением уровня проложенных напряжений [1-6]. Действительно, в состоянии очень высокого напряжения может отсутствовать стадия установившейся ползучести и тогда по существу мы наблюдаем влияние среды на режим ускоренной ползучести или на разрушение материала. В связи с этим следует заметить, что, к сожалению, большинство исследований коррозионной ползучести, а также и большинство технических испытаний на ползучесть [1-6] не сопровождаются непрерывной регистрацией деформации при определении времени до разрушения (длительной прочности). [c.41]

Температурные напряжения, вызванные градиентом температуры по толщине стенки трубы из пластичной стали, не приводят к разрушению. Только при явно циклическом характере изменения температурных напряжений с числом циклов, намного превышающим обычное число пусков и остановов котла за весь срок службы, может происходить разрушение труб котла от усталости. Поэтому температурные напряжения не учитываются при расчете труб котла на прочность. Там, где по условиям работы неизбежны циклические изменения температурных напряжений (в частности, в трубах НРЧ), ограничивают толщину стенки труб и тем самым ограничивают тепловые напряжения. [c.380]

Трещины возникают из-за больших внутренних напряжений. Они появляются вследствие объемных изменений, вызванных изменением температур при нагреве и охлаждении по всему сечению изделия (переход аустенита в мартенсит сопровождается увеличением объема до 3 % ). [c.130]

Предположим, что на деформированное состояние стержня, обусловленное механическими воздействиями, накладываются деформации, вызванные изменением температуры на (lv, S, ) градусов. Считаем также, что нагрев (охлаждение) несущественно сказывается на значениях упругих постоянных ( с. с) и что стержень термически изотропен. Тогда в соответствии с гипотезой Дюамеля — Неймана и гипотезой жесткого контура напряженное состояние в тонком упругом стержне приближенно описывается вектором (см. форм. (15.9)) [c.499]

Коробление и трещины возникают из-за больших внутренних напряжений. Они появляются вследствие объемных изменений, вызванных изменением температур при нагреве и охлаждении по всему сечению изделия [c.84]

Напряжения, вызванные перепадом температуры по толщине стенки, на основании теории упругости в длинных цилиндрах при заданных свойствах материала (коэффициенте удлинения р, модуле упругости Е, коэффициенте Пуассона v) зависят от абсолютного значения температурного перепада по толщине стенки М и характера распределения температур. Преобразование общих формул для расчета температурных напряжений с учетом параболического закона изменения температуры по толщине стенки в процессе пуска позволяет получить расчетные уравнения для определения напряжения в текущей точке стенки. [c.169]

Деформации оболочки слагаются из упругих деформаций, обусловленных напряжениями, и деформаций, вызванных изменением температуры, т. е. так называемых чисто тепловых деформаций. [c.123]

Последняя формула выражает деформацию, вызванную изменением температуры в элементарном объеме dV тела, свободном на поверхности от напряжений. Величины образуют тензор теплового расширения тела. [c.83]

Изменение модуля упругости в зависимости от времени может быть легко выявлено из линейных диаграмм растяжения. Для этого при заданной величине деформации определяются напряжения в различные моменты времени. Если полученные значения напряжений разделить на соответствующую им величину деформации, то можно определить модули упругости для различных моментов времени (рис. 86). Таким образом, деформации и остаточные напряжения в металлопластмассовых элементах, вызванные изменением температуры и усадки, с течением времени уменьшаются. Их величина может быть определена по формулам (118), (122), (123) при подстановке модуля упругости для заданного момента времени. [c.196]

Усилие, вызванное изменением температуры, не зависит от длины балки, а напряжение не зависит от площади сечения Р. [c.74]

Автоматическая компенсация температуры свободных концов (холодных спаев) термопар обеспечивается коробкой типа КТ-54 группы ХА. Схема коробки и принцип ее работы следующие. Одно из четырех сопротивлений, образующих мостовую схему коробки, выполнено из никеля — материала, обладающего высоким температурным коэффициентом электрического сопротивления три остальные сопротивления выполнены из манганина — материала с нулевым коэффициентом. Мост питается постоянным током от внешнего источника (напряжение 4 в). Величины сопротивления подобраны так, что при температуре коробки 20° мост находится в равновесии. При изменении температуры коробки величина сопротивления, изготовленного из никелевой проволоки, изменяется остальные сопротивления сохраняют свои величины неизменными. Мост выходит из равновесия, на выходе моста (на диагонали) появляется напряжение небаланса, равное по величине и знаку изменению термоэлектродвижущей силы термопары, обусловленному отклонением температуры свободных концов термопары от стандартной температуры градуировки 20°. Напряжение небаланса моста алгебраически складывается ст. э.д.с.термопары,автоматически компенсируя погрешности вызванные изменением температуры свободных концов термопары. [c.98]

Температурный коэффициент напряжения (ТКН) показывает относительное изменение стабилизируемой величины (напряжения или тока), вызванное изменением температуры на 1 °С, и выражается в %/°С [c.238]

При нестационарных тепловых состояниях распределение температур в теле и вызванные им деформации и напряжения меняются со временем. Если механические свойства тела при изменении температуры также меняются, то задача очень усложняется. Она несколько упрощается, если можно предположить, что механические свойства материала не зависят от температуры. [c.362]

У транзисторных усилителей временной дрейф обус-лбвливается в основном нестабильностью выходного напряжения, вызванной изменением температуры окружающей среды. Изхменение выходного напряжения за определенный промежуток времени, установленное при отсутствии или неизменном значении входного сигнала, показывает величину результирующего дрейфа. [c.66]

Определить допускаемое повышение температуры стержня 2 из условия, чтобы напряжения, вызванные изменением температуры, ни в одном из стержней не были выше 80 н1мм . [c.37]

Из-за различного теплового расширения матрицы и включений при изменении температуры композиционного материала в дополнение к усадочным напряжениям возникают тепловые напряжения. Если изменение температуры одинаково во всем композите, то вызванное им напряженное состояние аналогично обусловленному усадкой. В противном случае для анализа напряжений требуются другие экспериментальные млн аналитические методы. Некоторые методы двумерной фототермоупругости приведены Блейвасом с соавторами [7. [c.505]

Условие (24) позволяет определить границу области приспособляемости по возникновению односторонне накапливающейся, пластической деформации. Соответствующий теоретический анализ и опытные данные о приспособляемости для случая сочетания механического и теплового нагружения [361 позволили построить диаграммы приспособляемости в зависимости от параметров этого нагружения. На рис. 19 представлена схема такой диаграммы а относительных величиных механической Р 1Р(, и тепловой q /qo знакопеременной нагрузки. Область приспособляемости А) ограничена кривой 1, по достижении которой возникает знакопеременная пластическая деформация Б), приводящая к малоцикловому усталостному разрушению, и кривой 2, по достижении которой наступает одностороннее накопление пластической деформации от циклических напряжений (В), образованных механической нагрузкой, и термических, вызванных изменением температуры. Если механической нагрузки нет, а только циклически изменяется температура, то условие (24) с учетом (25) переходит в [c.28]

Обобщение наиболее часто встречающегося износа штампов показывает, что верхний слой подвергается пластической деформации и по мере протекания процесса возникают многочисленные мелкие трещины, что свидетельствует о превышении сил когезии. Одновременно, вследствие многократного,нагрева приповерхностной области, снижаются прочностные показатели, а также ухудшаются пласти-ческк№ характеристики материала. В сечении возникают напряжения, вызванные градиентом температуры во время нагрева и охлаждения, а также напряжения, вызванные изменением объема отдельных фаз. Имеют также значение и локальные пики напряжений на границе металлической матрицы и неметаллических включений, а также поры и локальные рыхлости материала. [c.51]

Сформированное триггером импульсное напряжение управляет работой измерительного блока, в котором при закрытых триодах и Га емкость С заряжается от источника через триод до напряжения Е (/). Режим насыщения триода легко обеспечивается соответствующим выбором сопротивления что обусловливает малую величину постоянной времени зарядной цепи. Ток заряда протекает по сопротивлению нагрузки разряд емкости С происходит через сопротивление и триод Т , принудительно открытый импульсами измеряемой частоты. Смена диапазонов частотомера производится переключением емкости С. Конденсаторы и Сз предназначены для выделения средней составляющей напряжения на сопротивлении нагрузки и реохорда. Установка указателя потенциометра на нулевую и конечную отметки шкалы осуществляется с помощью сопротивлений R и 7 соответственно. Частотомер был выполнен на базе уравновешенного потенциометра ЭППВ-26 и его испытания показали, что основная приведенная погрешность измерения частоты не превышает паспортной погрешности потенциометра ( 0,5%), а дополнительные погрешности, вызванные изменением температуры окружающей среды от О до 70° С и напряжения питания от —15 до +10% номинального значения, не превышают 0,1%. [c.246]

Автоматический потенциометр (рис. 49) может отмечать графически на диаграммной ленте показания шести термопар. Он состоит из трех цепей — измерительной, силовой и сигнализационной. Измерительная цепь представляет мостовую схему, в одной из диагоналей которой включены термопара и электронный усилитель. В мостовой схеме (рис. 48) две ветви — рабочая (см. сопротивления Нр, а) и вспомогательная (см. сопротивления Rl). Свободные концы термопары и медное сопротивление ( J термостати-руются, и поэтому их температура всегда одинакова. Изменение сопротивления учитывает, что при изменении температуры в вершине моста (см. АВ т рис. 48) появляется добавочное напряжение того или иного знака, компенсирующее изменение э. д. с., вызванное изменением температуры свободного конца. [c.95]

Точное определение напряжений и деформаций при сварке проводят методами теории пластичности [3], как правило, с использованием метода конечных элементов на мош,ных ЭВМ. Все тело рассматриваемой пластины разбивают на конечные элементы, более мелкие в зоне нагрева и более крупные в малонагретых частях пластины. Процесс сварки разбивают на небольшие отрезки времени. Сначала напряжения и деформации вычисляют в конце первого отрезка времени Д 1 и находят поле упругих и пластических деформаций. Затем, зная поле пластических деформаций в конце А 1 и прираш,ение температурных деформаций на отрезке времени определяют упругие и пластические деформации в конце Решение продолжают до получения установившегося характера напряжений и деформаций при сварке пластины. В этом методе могут быть учтены любые изменения свойств металла, вызванные изменением температуры и пластической деформацией. Метод позволяет получить напряжения о , Оу, х у и все компоненты деформации в элементах пластины. [c.198]

Нагрев и охлаждение металлов вызывают изменение линейных размеров тела и его объема. Эта зависимость выражается через функцию свободных объемных изменений а, вызванных термическим воздействием и структурными или фазовыми превращениями. Часто эту величину а называют коэффициентом линейного расширения. Значения коэффициентов а в условиях сварки следует определять дилатометрическим измерением. При этом на образце воспроизводят сварочный термический цикл и измеряют свободную температурную деформацию ёсв на незакрепленном образце. Текущее значение коэффициента а представляют как тангенс угла наклона касательной к дилатометрической кривой дг в/дТ. В тех случаях, когда полученная зависимость Вс Т) значительно отклоняется от прямолинейного закона, в расчет можно вводить среднее значение коэффициента ср = tg0 p, определяемое углом наклона прямой линии (рис. 11.6, кривая /). Если мгновенные значения а = дгс /дТ на стадиях нагрева и охлаждения существенно изменяются при изменении температуры, то целесообразно вводить в расчеты сварочных деформаций и напряжений переменные значения а, задавая функции а = а(Т) как для стадии нагрева, так и для стадии охлаждения. 4В [c.413]

Испытания на термостойкость. Способность покрытия выдерживать очень большие напряжения, вызванные быст-ры.м изменением температуры (тепловой удар), характеризует его тер.мостойкость. Действие теплового удара связано с тем, что возникшие напряжения при резком нагреве могут превосходить прочность покрытия на растяжение, при резком охлаждении — на сжатие. [c.178]

Вначале до определенного значения деформация происходит при температуре Гг или скорости деформации еь Возможно, что при изменении температуры от до Т или скорости деформации от ei до ег не произойдет структурных изменений и весь эффект прироста напряжения будет вызван температурным изменением обратных факторов, т. е. Астн=0 и Дст=Аао. [c.18]

Таким образом, в зависимости от типа приложенного механического напряжения и направления изменения температуры в том или ином случае остаточные напряжения, индуцированные в подложке термически или вызванные ростом оксида, могут оказывать на ползучесть материала либо отрицательное (если они складыва- [c.29]

Осевое перемещение сильфона обусловлено циклическим изменением температуры вследствие температурных деформаций металлических элементов, а также переменности параметров энергонесущей среды (давления и др.), зависящих от температуры теплоносителя. Для режима эксплуатации компенсирующих элементов характерно циклическое нагружение со стационарными этапами, обусповленное периодическими остановами и пусками. При этом осевое перемещение торцов компенсатора изменяется синхронно и синфазно с температурой теплоносителя. При расчетах напряжения от внутреннего или внешнего давления в компенсаторах суммируют с напряжениями, вызванными перемещениями, учитывая цикличность перемещений и давления. [c.153]

Изменения параметров изделий во времени, обусловленные происходяш,имп в них физико-химическими процессами, являются наиболее общей причиной отказов деталей. Процесс возникновения отказа представляет собой, как правило, некоторый временной кинетический процесс, внутренний механизм и скорость которого определяются структурой и свойствами материала, напряжениями, вызванными нагрузкой, и в большинстве случаев температурой. Вследствие этого классификация отказов технических устройств по их физической природе должна представлять собой прежде всего классификацию физико-химических процессов, непосредственно или косвенно влияющих на работоспособность деталей и возникновение отказов, а также классификацию условий протекания процессов. Такая классификация процессов может быть проведена по следующим признакам [66] по типу (классу) материала детали, по месту протекания процессов, влияющих на работосиособность детали, по виду энергии, определяющей характер процесса, по типу эксплуатационного воздействия, по характеру (внутреннему механизму) процесса [c.35]

Механизм действия термобиметаллических элементов следующий полоса, лента, диск или любой другой элемент из термобиметалла, имеющий плоскую форму при исходной температуре, в процессе нагрева деформируется (изгибается) за счет неравномерного распределения внутренних напряжений в его сечениях, вызванного выще-указанным различием в коэффициентах теплового расширения его слоев. Изгиб происходит таким образом, что при нагреве слой с большим коэффициентом теплового расширения (испытывающий напряжения сжатия) находится с выпу лой стороны, а слой с меньшим коэффициентом теплового расширения (испытывающий напряжения растяжения) — с вогнутой стороны. При охлаждении термобиме-таллическнй элемент изгибается в противоположном направлении. Однако термобиметаллические элементы могут фиксировать (или измерять) не только изменение температуры окружающей среды, но и все изменения состояния, процессов, параметров, связанные с вышеуказанным изменением температуры. При этом термобиметалл может выполнять функции измерительного, компенсационного, регулирующего или защитного элемента. [c.319]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...