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复合材料棒的热应力

我们在讨论这个问题。” 均匀锥度圆杆的伸长“和”均匀锥形矩形杆的伸长"我们也看到"组合截面杆件的应力分析“和”变截面杆件的应力分析“在以前帖子的帮助下。

现在,我们将在这篇文章的帮助下,进一步开始我们的讨论,以理解材料强度主题中“复合材料杆中的热应力”的概念热应力应变基础我们在这里也将使用这个概念。

让我们看这里复合材料杆中热应力的概念

首先,我们要理解什么是合数酒吧?

复合条的基本定义是指制作的条 由两根或两根以上长度相似但材料不同的棒材相互刚性固定,以这样的方式,它表现为一个单位和应变一起对抗外部负载,也就是说,它表现为单一单位,对抗压缩和拉伸负载。

我们可以说从复合酒吧的定义相同菌株将会为每个栏复合栏,因此实际长度变化将为每一个酒吧或者我们可以说是相似的实际应变同样会为每个块复合酒吧和我们将使用这个概念在热应力分析复合酒吧。

让我们考虑一下,我们有一根复合棒,由两根不同材料的棒组成,即一根黄铜棒和另一根钢棒,如下图所示。让我们假设我们现在要把复合棒加热到某个温度,那么预期会发生什么?
我们知道,如果我们要加热任何材料,材料的温度就会升高,因此材料的维度就会增加。同样的,如果我们要冷却材料,材料的温度会下降,因此,材料的尺寸会减小。

我们可以简单地说,根据材料温度的升降,材料内部会有自由膨胀或自由收缩。如果材料因温度变化而产生的自由膨胀或自由收缩受到部分或全部的限制,则材料内部就会产生应力,这种应力称为热应力。

这里我们必须注意,如果不限制材料因温度变化而自由膨胀或自由收缩,即允许材料膨胀或收缩,那么材料中就不会产生应力。

现在假设黄铜和钢在本质上都不是复合材料,我们想分别计算出由于温度变化引起的钢和黄铜的尺寸变化,我们可以很容易地说,对于类似的棒材温度上升,黄铜棒材长度的变化将大于钢筋长度的变化,这基本上是由于不同的线性膨胀系数,即黄铜和钢的α。

与钢相比,黄铜的线性膨胀系数(即α)将大于钢,因此,对于类似的棒材温升,黄铜棒材长度的变化将大于棒材长度的变化。

但在这种情况下,黄铜和钢是复合状态,因此复合杆的两个成员将不能自由膨胀。因此,从整体上看,复合材料棒材的膨胀比黄铜的要小,但比钢的要大。

我们必须注意,黄铜将承受压缩载荷或压缩应力,因为钢将限制黄铜膨胀至黄铜可膨胀的极限。

同样,钢也会承受拉伸载荷或拉伸应力,因为黄铜会迫使钢膨胀超过钢可膨胀的极限。简言之,我们可以说,复合钢筋的两个构件都将承受应力,但其中一个构件将承受拉应力,另一个构件将承受压应力,即钢将承受拉应力,黄铜将承受压应力。

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参考:

材料强度,R.K.班萨尔
图片提供:谷歌

在下一篇文章中,我们将看到另一个重要的主题,在材料强度的类别中。

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1评论:

  1. 在复合材料棒中寻找热应力的程序我想知道你能做到什么

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