Navigace

Hlavní nabídka
Obsah


Příklad 7.

Mějme kompozitní nosník - tzv. bimetal - složený ze dvou částí z různých materiálů podle obr. 1. Určeme napětí a deformaci, ohřeje-li se celý nosník o teplotu . Předpokládejme stejný průřez obou částí, moduly pružnosti a součinitele teplotní roztažnosti

Obr. 1



Řešení: Po zahřátí se nosník prohne, průhybová čára bude kružnice. Předpokládejme, že zakřivení společné plochy bude , dále předpokládejme, že vlivem ohřátí se společná plocha roztáhne v osovém směru o

Ve vzdálenosti z od této plochy bude osové prodloužení rovno (obr. 2)

Obr. 2



Osové prodloužení v jednotlivých částech nosníku bude

dosadíme-li do levé strany těchto rovnic za máme pro napětí vztahy

Z podmínky rovnováhy sil v průřezu vyjde:

Z podmínky rovnováhy momentů vyjde

Do rovnic dosadíme vztahy pro napětí.

Z těchto rovnic vyjádříme prodloužení a zakřivení společné plochy a po dosazení do vztahů pro napětí získáme napětí v každé části bimetalu.

Průhyb bimetalu závisí slabě na poměru , avšak je silně ovlivněn rozdílem teplotních roztažností . Položíme-li přibližně , pak dostáváme

a napětí budou


zpracoval:Miroslav Denk