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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:平板の熱応力計算)

平板の熱応力計算

2023/10/16 18:27

このQ&Aのポイント
  • 平板の熱応力計算について悩んでいます。冷却設備の設計を行っており、平板の板厚を変更したときの熱応力の変化を概算したいと考えています。高温側と低温側の流体温度と板材の熱伝導係数は既知ですが、表面温度がわからないため計算が難しそうです。ヒントを頂きたいです。
  • 平板の熱応力計算についての質問です。冷却設備の設計を行っているのですが、平板の板厚を変更したときに熱応力がどのように変化するか概算したいです。高温側と低温側の流体温度、板材の熱伝導係数は既知ですが、表面温度がわからないので計算が難しい状況です。どなたかヒントを頂ければと思います。
  • 冷却設備の設計において、平板の熱応力を計算したいと考えています。高温側と低温側の流体が平板を挟んでおり、平板の板厚を変更したときの熱応力の変化を予測したいです。ただし、高温側と低温側の板表面温度は未知であり、熱伝達係数や熱流束も概算できません。計算方法についてのヒントをお願いします。
※ 以下は、質問の原文です

平板の熱応力計算

2009/11/10 08:10

いつも参考にさせて頂いております.

現在,冷却設備の設計を行っておりして,熱応力を手計算したいと考えております.
平板を挟んで,高温側と低温側の流体が有り,平板の板厚を変更したときの,平板に作用する熱応力の変化を概算したいと考えております.
高温側,低温側の流体温度,板材の熱伝導係数は既知ですが,高温側・低温側の板表面温度は不明です.(板と流体の熱伝達係数及び熱流束の概算も難しいです)
文献を調査致しましたが,平板の表面温度が判らないと,計算は難しいようです.
知りたいのは,あくまでも板厚を変化させたときの熱応力変化ですが,これについても計算は不可能なのでしょうか?
どなたかヒントを頂ければ幸いです.

以上,宜しくお願い申し上げます.

質問者が選んだベストアンサー

ベストアンサー
2009/11/10 08:58
回答No.1

曲げの作用しない平板の場合で締結体と被締結体(平板)の温度が等価ならば
これらの熱膨張率の差が熱応力発生の要因となります。たとえば前者の線膨
張率β1,後者のそれをβ2,温度変化をΔtとすると(β2-β1)・Δtが平板の厚み
方向のひずみに相当します。したがって熱応力σはσ=E・(β2-β1)・Δt
で与えられます(E:平板のヤング率)。

お礼

2009/11/10 23:38

早速の回答ありがとうございます.とても解りやすい参考資料で,勉強になりました.参考にさせて頂きます.

質問者

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その他の回答 (2件中 1~2件目)

2009/11/10 09:46
回答No.2

基本の内容は、熱を加えると金属は膨張して長さが長くなります。
反対に、冷やすと長さが短くなります。
その計算方法は、金属の線膨張係数を確認すると判ります。
用語検索しても、計算実例等が掲載されています。
また、金属を引張試験等にかけると、応力に比例して伸びが発生します。
これが、縦弾性係数(ヤング率)です。
これで、金属の伸び率と応力の関係が確認できます。
さて、結論ですが、
? 熱を加えた金属は伸びますが、周囲の条件で伸びなかった
? その金属は、その伸び率分だけの圧縮応力を受けて縮んでいる事になる
で、温度変化と応力変化が連動確認できます。
簡単な内容はURLに資料記載していますが、材料力学の教本購入をお勧めし
ます。

お礼

2009/11/10 23:39

早速の回答,ありがとうございます.参考資料を含め,もう一度勉強してみます.

質問者

お礼をおくりました

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