Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1958, H. 37 - Upprepade termiska belastningar, av E W Parkes
<< 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.
har inte obegränsade möjligheter att välja
materialkonstanter; ändrar man
värmeutvidg-ningskoefficienten, ändrar man även
elasticitetsmodulen.
Man får också ta hänsyn till att delarna i en
konstruktion kan ha mycket olika storlek. I en
flygplansvinge är kanske materialmängden i
spanten endast 20—30 % av mängden i skalet.
Låt oss därför betrakta fallet att stång 1, fig. 2,
är mycket grövre än stång 2 och att
temperaturstegringen i stång 1 är så snabb, att T2 kan
anses vara noll. Detta är ofta en god
approximation — i varje fall ger den resultat på
den säkra sidan. Spänningen är nu noll i stång
1 och E2ctIT1 i stång 2. För att minska denna
spänning måste man alltså ha material med låg
elasticitetsmodul i stång 2 och med liten
värmeutvidgningskoefficient i stång 1.
Produkten E2oclf tabell 1, anger spänningsökningen i
stång 2 för varje grads uppvärmning av stång
1. Under vissa förhållanden är det tydligen
möjligt att minska värmespänningarna genom
en lämplig materialkombination. I det
optimala fallet består stång 1 av molybden och
stång 2 av aluminium.
Som ett exempel studeras två geometriskt
identiska flygplansvingar. På 15 000 m höjd
antas farten ökad från machtalet 1,2 till 3,1.
Maximala värmespänningen blir då 35 kp/mm2,
om skalet är tillverkat av lättmetall, och 18
kp/mm2, om det är gjort av stål. Spanten
antas i båda fallen bestå av lättmetall.
Vid många tillämpningar är det emellertid
lämpligt att använda endast ett material. Om
stång i fortfarande är mycket grövre än stång
2 och T„ är noll, blir spänningen EocTx i stång
2; Eoc, diagonalraden i tabell 1, utgör i detta
fall en övre gräns för värmespänningarna. Har
stängerna lika area, blir spänningen hälften så
stor, och för annat förhållande mellan tvär-
Tabell i. 1 000 Em, vid 0°C (kp/mm°°C) för
modell enligt fig. 2
Stång 2 Stång 1
Al Be Mo Fe Ti Zr
Al ________154 84 35 77 55 42
Be ________682 368 155 341 248 186
Mo ... 714 384 160 352 256 192
Fe ________462 252 105 231 168 126
Ti ________246 133 55 121 88 66
Zr ________198 109 45 99 72 54
Tabell 2. Högsta temperatur Te för elastiska
spänningar och smältpunkt Ts för olika
material
Material Te Ts
°C °C
Aluminium (2 °/o Cu) ............ 170 620
Beryllium ...................... 150 1 285
Molybden ....................... 320 2 620
Stål (19 °/o Cr, 8 %> Ni, 4 */o W). .. 190 1 510
Titan .......................... 260 1 670
Zirkonium (2 % Al) ............. 570 1 830
Tid
Fig. 2. Värmespänningar i modell, där stängerna be
står av olika material.
Fig. 3. Bestämning av Te(= 320°C) för molybden.
Smältpunkt Ts = 2 620°C.
snittsytorna faller den någonstans i intervallet
0,5 EocTx till E<xTx. I lättmetallvingen i
exemplet var spänningen t.ex. 0,73 EocTMan kan
därför ta EocT1 som ett mått på storleken av de
elastiska värmespänningarna.
EocT —> O
Förutsättning: E ocT os
Fig. A. Elastiska spänningar.
956 TEKN ISK TIDSKRIFT 1958
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
