حساب هندسي متحكم فيه
فحص الإجهاد الحراري المرن ذو البعد الواحد المثالي
تقييم العلاقة الخطية الحرارية المرونة الأحادية المحور الموقعة من خلال معامل مرونة متحكم فيه، ومعامل التمدد الحراري المتوسط، وتغير درجة الحرارة، والتشوه المحوري الكلي المفروض. هذا ليس حساب قبول لشبكات الأنابيب، أو أوعية الضغط، أو السكك الحديدية، أو المفاصل، أو المكونات.
حساب مدخلات متحكم فيها
نتيجة حسابية
العلاقة، والأعراض، والأبعاد
εmechanical = εtotal − εthermal
σ = E εmechanical
مع E بوحدات GPa والتشوهات بوحدات µm/m، يكون الإخراج المطبق:
اتفاقية الإشارة
- الشد المحوري والتمدد إيجابيان.
- الضغط والقصر سلبيان.
- ΔT = T − Tref؛ التسخين إيجابي.
- للمادة ذات معامل التمدد الحراري الموجب والتشوه المحوري الكلي الحقيقي صفر، يعطي التسخين إجهادًا سلبيًا (مضغوط).
فحص الأبعاد
- ᾱ: µm/(m·K)
- ᾱΔT: µm/m
- 1 µm/m = 10−6
- 1 GPa × 10−6 = 0.001 MPa
ما لا يحدد هذا
- لا يحدد الإجهاد الحقيقي للقيود أو صلابة الدعم.
- لا يحسب مرونة الأنابيب، وتضخيم الإجهاد، وأحمال الفوهات، وإجهاد الضغط، وأحمال المفاصل، أو سلوك مفاصل التوسع.
- لا يقارن النتيجة مع الانفجار، أو الإجهاد المسموح به، أو التعب، أو الزحف، أو حدود القبول حسب الرمز.
- لا يمثل تدرج درجة الحرارة، أو المواد المختلفة المتصلة، أو الأقسام السميكة، أو حالة الإجهاد متعدد المحاور.
- ليس صيغة ISO ولا يحدد الامتثال لـ ASME B31.3.
قيمة القيود الكاملة هي الحالة الحسابية الخاصة εtotal = 0 في هذا النموذج الأحادي البعد. ليست دليلاً على أن التركيب الفعلي مثبت بشكل كامل أو أن الإجهاد المرن المحسوب يمكن أن يتطور فعليًا دون الاسترخاء، الانحناء، الزحف، الانزلاق أو عدم الاستقرار.
الدليل والتصنيف
يقدم الإجهاد الحراري αΔT، الإجهاد الكلي كإجهاد مرن بالإضافة إلى الإجهاد الحراري، والمعادلات الحرارية المرنة الخطية المتجانسة. مثاله للقناة المقيدة يشتق σxx = −αΔTE للتسخين تحت إجهاد محوري صفري وإجهاد عرضي صفري.
يشرح سبب أهمية هوية المادة ونطاق درجة الحرارة المستخدم لحساب متوسط CTE. لا يوفر الجدول المسبق المحدد للمواد الستة الأولى.
طريقة اختبار نشطة لقياس التمدد الحراري الخطي للمواد الصلبة باستخدام مقياس التمدد بالقضيب الدافع. إنها مصدر قياس خاصية، وليس صيغة قبول هيكلية.
تصميم الأنابيب العملية يشمل متطلبات المرونة وتضخيم الإجهاد. الحسابات الدقيقة للرمز وحدود القبول تتطلب الإصدار المرخص الحاكم وأساس تصميم المشروع؛ لا يتم إعادة إنتاج أو استنتاج أي منها هنا.
