Тема 6. Вплив температури на напруження і деформації.

Час: – 2 год. Л-1, стор. 57-60. Рішення задачі, приклад №15.

Основні знання і вміння.

Знати:	Вміти:
- Які деформації видовження чи укорочення виникають при зміні температури тіл.	- Обчислювати деформації тіл та напруження і сили, що виникають в опорах.

1. Зміст теми.

Напруження в перерізах елементів статично невизначених систем, що виникають внаслідок зміни температури, називаються температурними напруженнями. Наявність напружень в брусі викликає і деформації, а відповідно і зусилля в опорах.

Приклад №15

Паропровідна стальна труба закріплена на нерухомих опорах при температурі t₁=20⁰С. Треба визначити напруження в поперечному перерізі труби :

А) при нагріванні її паром до t₂ = 100⁰ С

Б) у випадку охолодження до t₃ = -15⁰С

Модуль деформації сталі Е=2*10⁵МПа, коефіцієнт температурного розширення α = 12 10^-8.

Рішення Визначаємо різниці температур для випадку:

А) t₂ – t₁ = 100 – 20 = 80⁰C;

Б) t₃ – t₁ = -15-(+20) = -35⁰C.

Обчислюємо напруження:

А)σ_t2 = E* α * (t₂ – t₁)= 2*10⁵*12*10^-8*80 = 192МПа

Б)σ_t3 = E* α * (t₃ – t₁)= 2*10⁵*12*10^-8*(-35) = -84МПа

2. Варіанти індивідуальних завдань:

t3, оС	t2, оС
	75	80	85	90	95	105
5
0
-5
-10
-20

Для всіх варіантів: t₁ = 20⁰C, α = 12*10^-8МПа, Е = 2*10⁵МПа.

Тема 7. Поняття про місцеві напруження.

Час: – 2 год. Л –1, стор. 60-64. Конспект.

Основні знання і вміння.

Знати:	Вміти:
- Поняття: концентрація напружень і місцеві напруження. - Як зменшувати величину або уникати концентрації напружень.	- Відрізняти теоретичний і ефективний коефіцієнт концентрації напружень.

1. Зміст теми.

Явище різного підвищення напружень в ослабленому перерізі бруса називається концентрацією напружень. Напруження, що виникають при концентрації називають місцевими напруженнями.

Основним показником місцевих напружень є теоретичний коефіцієнт концентрації напружень

α_σ =σ_м/σ_сер.

де: σ_м – величина місцевого напруження; σ_сер – середня величина напруження в перерізі.

Крім теоретичного, ще є поняття ефективного коефіцієнта концентрації, k_σ.

який враховує форму зразка і властивості його матеріала, характер навантаження.

Для дуже хрустких однорідних матеріалів: k_σ.= α_σ.

Для зменшення концентрації напружень необхідно, по можливості, уникати різких змін контуру перерізу.