Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 26. 25 juni 1949 - Spänningsfördelningen i rotationssymmetrisk platta med jämnt fördelad belastning, av Erik Nilsson - Solenergi, av Dah — WS - Lättare än gas, av sah
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
// juni 1949
487
den förnyade genomräkningen och sedan bestämmer den
konstant, varmed den härvid erhållna momentfördelningen
skall multipliceras, så att centrumvillkoret blir uppfyllt
för summan av de båda fördelningarna, vilken således
utgör den sökta lösningen. Momenten vid periferin väljes
härvid hela tiden så, att de uppfylla randvillkoren, dvs.
motsvarar inspänningsförhållandet. Om plattan vid
ytter-randen kan anses vara fast inspänd, fås randvillkoret för
momenten vid ytterranden genom att sätta «pc=0 i ekv.
(20) dvs. Mr = — ■ Mt; är plattan fritt upplagd gäller
Mr= 0 vid periferin.
Då man sålunda beräknat fördelningarna av
ekvivalentplattans radial- och tangentialmoment, räknade per
ytenhet, multipliceras lämpligen dessa med
ekvivalentplattans tjocklek i respektive punkt. De härigenom bestämda
fördelningania av Mr ■ t eke och Mi ■ tekr, dvs. momenten
räknade per längdenhet, bör nu approximativt
överensstämma med motsvarande fördelningar i den verkliga
plattan. Spänningsvariationerna i denna kan nu direkt
beräknas ur ekvationerna.
O, = 4:
6 • Mr ■ tekn
fi
6 ■ Mf telc»
(28)
(29)
där (i, och ar betecknar de största radial- och
langential-spänningar som uppträder, dvs. de som hänför sig till
skivans yta.
Metodens noggrannhet är givetvis i första hand beroende
av överensstämmelsen mellan ekvivalentplattan och den
verkliga plattan. Denna överensstämmelse blir bättre ju
fler element ekvivalentplattan innehåller, men samtidigt
erfordras längre tid för räkningarnas genomförande. I
allmänhet torde dock för icke alltför komplicerade plattor
en uppdelning i endast ett fåtal element ge för praktiskt
bruk användbara värden på spänningsvariationen.
Litteratur
1. Donath, M: Die Berechnung rotierender Scheiben und Ringc,
Berlin 1912.
2. Grammel, r: Ein neues Verfahren zur lierechniinu rotierender
Scheiben, Dinglers polytechn. J. 338 (1923) s. 217.
3. Salzmann, F: Kurvenscharen zur Berechnung rotierender
Rad-scheiben mittets konischer Teilringe nach dem Verfahren von
Keller, Escher Wyss Mitt. juli—sept. 193S.
4. Föppl, L: Ober eine Analogie zwischen rotierender Scheibe uml
belasteter Kreisptatte, Z. angew. Math. u. Mechan. 2 (1922) s. 92.
5. Timoshenko, S: Theorg of Plates amt Shells, New York 1940,
s. 56, 287.
Solenergi, övervägande delen av de försök, som har
gjorts under de senaste hundra åren att utnyttja solens
energi, har åsyftat att överföra strålningsenergin till
mekaniskt arbete. Sådan var Mouchots maskin, som försedd
med en 1,6 m~ rellektor producerade ca 1 hk; den fanns
att beskåda på Parisutställningen 1818. Senare har
liknande maskiner men av större format använts i Egypten,
Australien och Mexiko för bevattningsändamål. Emellertid
är det kanske naturligast att använda den koncentrerade
värmestrålningen från solen till uppvärmningsändamål,
och man har därvid uppnått de höga temperaturer (över
2 000°), som erfordras för att smälta svårsmälta
metalloxider. Legenden om att Archimedes använde speglar för
att sätta fientliga skepp i brand är utan tvekan oriktig, men
kommer man till modernare tid finns mera sakliga bevis.
Är 1772 lyckades Lavoisier med ett brännglas bränna en
diamant i syfte att bevisa den kemiska identiteten mellan
diamant och kol. Lavoisier uppnådde på detta sätt en
temperatur av 1 750°, som är platinas smältpunkt. För
efterföljande generationer förblev brännglaset ett
betydelsefullt forskningsinstrument, men efter upptäckten av
andra källor för höga temperaturer, såsom den elektriska
ljusbågen, överfördes intresset till dessa.
Endast under de senaste åren har solen åter blivit
beaktad som källa för höga temperaturer. Den solenergi, som
per s når markytan, beräknas till i genomsnitt ca 0,08
W/cm2. Med hjälp av paraboliska speglar kan man
koncentrera solenergin ca 50 000 gånger, vilket ger 4 000
W/cm2. Det kan lätt visas, att om en svart kropp tillförs
energi med en sådan hastighet, erhåller den en
temperatur överstigande 5 000°. Om detta utnyttjas för att smälta
vissa ämnen eller för att framkalla en önskad kemisk
reaktion, kan man utnyttja 70 % av den tillförda energin.
Används däremot värmeenergi för framställning av
mekanisk energi är verkningsgraden ca 35 %, och med den
soldrivna ångmaskinen uppnås endast 5—10 %. Det finns
även andra värmekällor, som ger lika höga temperaturer,
men de har vanligen vissa nackdelar. Vid uppvärmning av
ett ämne med elektrisk ljusbåge blir det lätt förorenat av
elektroderna, och använder man katodstrålar, måste
processen ske i vakuum. Solvärmet ger större möjligheter, ty
man kan upphetta en substans i vakuum eller i någon för
experimentet lämplig atmosfär i t-ex. kärl av kvarts, som
absorberar mycket litet av solenergin.
Ar 1946 uppfördes en solugn vid Meudon-observatoriet i
närheten av Paris. Där använde man speglar med en
diameter av 2 m och 85 cm brännvidd. Med denna ugn
beräknade man uppnå en temperatur av 5 000°. Vid
upphettning av grafit erhölls temperaturer överstigande 3 500°.
Att de beräknade 5 000° ej uppnåddes, berodde på att man
dessförinnan kommit till det undersökta ämnets
sublima-tionstemperatur. Hittills tycks ugnen endast ha använts i
mindre omfattning för att smälta vissa metalloxider med
hög smältpunkt. Undersökningar har också gjorts att
använda ugnen vid syntes av kvävoxid för vidare
framställning av kvävegödselmedel. Om en blandning av kväve och
syre upphettas, reagerar dessa ämnen med varandra
varvid kvävoxid erhålles. Reaktionen är reversibel, varför
en del av kvävoxiden åter sönderfaller i syre och kväve.
Vid varje temperatur existerar ett jämviktsläge, vid vilket
en viss procent av blandningen kommer att bestå av
kvävoxid; ju högre temperatur, desto högre är halten av
kvävoxid. Sålunda består blandningen vid 3 000° av ca 5 %
kvävoxid och 95 % kväve och syre. Detta förhållande
till-lämpas i två tekniska processer, vid vilka luft blåses
genom en elektrisk ljusbåge. Därefter avkyls
gasblandningen hastigt för att förhindra den bildade kvävoxidens
sönderfall, som skulle inträffat vid långsam avkylning. De
försök, som gjorts att ersätta ljusbågen med solenergi, har
ej givit så gynnsamma resultat som väntat, men de är
tillräckligt goda för att man med en utprövad apparatur
skall kunna få processen ekonomiskt lönande.
I detta sammanhang kan nämnas en intressant
tillämpning av solvärmets användning för rumsuppvärmning,
nämligen USArs nordligaste belt soluppvärmda hus, i Boston,
Mass. Huset, som är en tvåplansbyggnad med fem rum på
nedre botten, har på vinden ett dubbelfönster längs hela
fasaden åt solsidan. Solstrålarna träffar en svartmålad
kopparplåt, som värmes upp. Från kopparplåten transporteras
värmen till tre värmeackumulatorer belägna en trappa upp,
som ackumulerar värmen i glaubersaltbehållare genom att
värmen från plåten smälter saltet. Då huset behöver
värmas, blåses luft mot glaubersaltbehållarna, som då avger sitt
värme till luften, varvid saltet kristalliseras.
Ackumulatorerna innehåller 28 t glaubersalt och förmår hålla
rumstemperaturen vid 21° under tio på varandra följande sollösa
dagar (Discovery okt. 1948; Sci. 111. mars 1949). Dah — WS
Lättare än gas. Westinghouse har utexperimenterat en
plast, som vid kokning ökar sin volym 100 gånger och
därmed blir det lättaste hittills kända fasta ämnet. I en
tyngre gas, t.ex. freon, flyter ett stycke av ämnet så länge
som freonet icke har trängt igenom och fyllt materialets
porer. Genom sin porositet har ämnet givetvis mycket
goda värmeisolerande egenskaper. Ett 140 1 fat räcker till
att isolera en sexrumsvilla med ett 5 cm tjockt lager av
materialet (Life int. 9 maj 1949). säll
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
