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Perché non ci sono sollecitazioni sulla superficie superiore o inferiore di un'asta sottoposta a temperatura (riscaldamento sul lato superiore) se l'asta non è incorporata? O perché un'asta inclinata verso l'alto (a causa del riscaldamento sul lato superiore) ha una tensione sulla superficie inferiore quando l'asta è inserita? Questo dovrebbe essere uno stress da compressione sulla superficie inferiore.

Risposta

L'argomento può essere facilmente illustrato su una trave a campata unica. Di seguito sono descritti tre sistemi. Questi modelli sono documentati nel file allegato.

Sistema 1

Struttura determinata staticamente (senza fondazione), dT = 80 ° sulla superficie

L'asta si curva verso l'alto, ma è priva di trazione di per sé.

Sistema 2a

Come il sistema 1, ma con un fondamento elastico dell'asta aggiuntiva. La fondazione elastica dell'asta viene inserita senza possibilità di rottura (non linearità).

Se si possono visualizzare le sollecitazioni sigma_x dell'asta per il sistema strutturale 2a, si vedrà compressione sul lato superiore dell'asta e la sua asta di trazione sulla superficie inferiore dell'asta (vedere Figura 01).

A causa della curvatura dell'asta e della fondazione elastica dell'asta fornita, si crea una forza di contatto pz che dovrebbe impedire la curvatura dell'asta verso l'alto (si veda la Figura 02).

Queste forze di contatto pz (Figura 02) sono causate dalla curvatura dell'asta dovuta alla temperatura e dalla fondazione dell'asta imposto. Le forze di contatto visualizzate possono essere sostituite da un carico dell'asta opposto alla curvatura. Questo è mostrato nel sistema 2b nel file di esempio.

Sistema 2b

Rimuove la fondazione dell'asta ed inserisce il carico dell'asta variabile nella direzione Z.

Confrontando i risultati (ad esempio, le deformazioni uz) per entrambi i sistemi 2a e 2b si ottengono risultati equivalenti (vedere Figura 03). 

Inoltre, è possibile visualizzare le sollecitazioni sigma_x per entrambi i sistemi 2a e 2b. Sono anche equivalenti (vedi Figura 04).

Il sistema 3 è stato introdotto solo per documentare le tensioni dovute alla differenza di temperatura su un sistema determinato staticamente (senza fondamenta).

I risultati documentati nell'esempio di "travi a campata unica" possono essere applicati anche a superfici con fondazioni elastiche.

Parole chiave

Temperatura tensioni aree raggi

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