18.11
Ein homogener Stab mit gleichmäßigem Querschnitt, der frei auf einer horizontalen Fläche ruht, dehnt sich beim Erhitzen aus.
Die Ausdehnung ist proportional zur Temperaturänderung und der Länge des Stabes, bestimmt durch den Wärmeausdehnungskoeffizienten des Materials in Einheit pro Grad Celsius. Sie gibt die Ausdehnung oder Kontraktion des Materials pro Grad Temperaturänderung an.
Die Dehnung des Stabes durch die Temperaturänderung ist auf die thermische Belastung zurückzuführen. Im Gegensatz zu typischen Dehnungsszenarien ist mit dieser thermischen Dehnung keine Spannung verbunden, da der Stab nicht eingespannt ist.
Wenn der homogene Stab an beiden Enden eingespannt ist, erfährt er einen Temperaturanstieg, kann sich aber aufgrund der Fesseln nicht dehnen, wodurch Spannungen ohne Belastung des Stabes induziert werden.
Um die Belastung und Spannung durch diese Temperaturänderung abzuschätzen, entfernen Sie eine der Stützen in der Stange, damit sie sich frei dehnen kann.
Nachdem Sie das Ausmaß dieser hypothetischen Dehnung bestimmt haben, üben Sie eine Kraft auf das abgelöste Ende aus und simulieren Sie so die Reaktion, die die Stütze hervorgerufen hätte. Um sicherzustellen, dass die Gesamtverformung gleich Null ist, werden die Belastung und Spannung der Stange berechnet.
Thermische Spannung ist ein Konzept, das entsteht, wenn wir betrachten, wie sich Temperaturänderungen auf Strukturen auswirken. Im Gegensatz zur herkö…
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