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.
tar skiljer sig från den tidigare genom att
stängerna tillåts ha godtycklig tvärsnittsyta.
Kraften F finns fortfarande kvar, men
temperaturcykeln görs mera generell, fig. 8. Vi tar
också hänsyn till att materialegenskaperna, i
detta fall sträckgränsen, varierar med
temperaturen, fig. 8.
För att undersöka hur modellen reagerar
inför den nya temperaturcykeln, får man ställa
upp villkoren för elastiskt tillstånd, för
"shake-down" osv. Man finner då, att sex olikheter
måste uppfyllas, om materialet skall vara helt
elastiskt, en olikhet om genomplasticering skall
inträffa, och en för att materialet skall smälta.
Växlande och ökande plasticering ger även vid
denna enkla modell ett relativt komplicerat
system av olikheter. Slutligen kan man enklast
konstatera, att "shakedown" måste inträffa, då
ingen av de övriga fem möjligheterna
föreligger.
Modellens tillstånd kan åskådliggöras i ett
diagram, fig. 9. Där studeras en modell
tillverkad av "Al-clad 2024-T3". Tvärsnittsytan antas
vara 6,5 cm2 hos stång 1 och 13 cm2 hos
stång 2, och för y, vilket är förhållandet mellan
temperaturerna i de båda stängerna, har valts
Fig. 12. Vinge av Cr-Ni-W stål; plåttjocklek 12,7 mm.
värdet 0,5. I diagrammet inträffar ökande
plasticering inom två skilda områden. I det som
förekommer vid hög temperatur och låg
belastning uppstår det egenartade fenomenet, att
plasticeringen sker i en riktning, som är
motsatt den verkande kraftens. Siffrorna i
diagrammet visar töjningen per cykel. Denna
beror både av belastning och temperatur, då
man har ökande plasticering, men i området
för växlande plasticering endast av
temperaturen.
Flygplan och robotar utsätts endast under
jämförelsevis korta tidsperioder för kraftig
yttre uppvärmning. Temperaturen hos inre
delar bestäms av det totala värmeflödet in i
konstruktionen och är således tidsberoende.
Temperaturförhållandet y blir därigenom en
parameter, som anger tiden. Uppritas
belastnings-temperaturdiagram med olika y-värden
får man därför en bild av hur konstruktionens
tillstånd förändras med tiden. Det visar sig,
fig. 10, att ökad tid vid hög temperatur
minskar den elastiska zonen, och att det samtidigt
krävs en lägre belastning för
genomplasticering.
Hittills har den ena stången varit dubbelt så
grov som den andra. Diagrammets utseende
påverkas emellertid av förhållandet mellan
tvärsnittsytorna, fig. 11. Om en stång är
mycket grov, får man ett relativt enkelt diagram:
antingen har man elastiskt tillstånd,
"shakedown" eller växlande plasticering. Den grövre
stången förblir alltid elastisk, och eventuell
flytning uppträder i den smalare stången,
vilken tvingas följa den grövres deformation.
Ökande plasticering, vilket fordrar, att
materialet i båda stängerna flyter, kan endast
inträffa, om stängernas tvärsnittsytor är av
jämförbar storlek.
Tillämpning
Den enkla modell, som framställningen
anknutits till, är av intresse, då det gäller att
studera värmespänningsfenomenen systematiskt.
För att demonstrera hur resultaten kan
till-lämpas betraktar vi en flygplansvinge, fig. 12.
Denna är beräknad för en elastisk spänning
av maximalt 16 kp/mnr vid en acceleration
med ø-talet 5.
Accelerations-temperaturdiagrammet visar, att den zon, som representerar
växlande plasticering, flyttar sig mot lägre
temperaturer, då man förlänger tiden vid hög
temperatur, fig. 13. Ökande plasticering
förekommer därigenom i ett större område. Man
bör även lägga märke till hur liten den
elastiska zonen i diagrammen är.
Säkerhetsbegreppet
Det finns för närvarande två allmänt
accepterade tillvägagångssätt att göra en konstruktion
säker. Det ena innebär, att spänningen inte i
någon punkt får överskrida sträckgränsen
dividerad med en säkerhetsfaktor. Detta är den
elastiska metoden. Enligt den andra metoden
TEKNISK TIDSKRIFT 1 958 959
Fig. 11.
Spänningsförhållanden i modell
enligt fig. 8 för
olika AjAt;
temperaturförhållandet y = 0,5;
beteckningar
enligt fig. 9.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
