Abstract
В работе рассматривается горизонтальный стержень ограниченной длины переменного сечения. Радиус сечения стержня по ее длине меняется нелинейно. В связи с этим образующий стержня будет криволинейной. Боковая поверхность этого стержня теплоизолированное. Радиус поперечного сечения левого конца стержня меньше, чем правый. На площадь поперечного сечения левого конца стержня подведен тепловой поток постоянной интенсивности. Через площадь поперечного сечения правого конца стержня происходит теплообмен с окружающей средой . Рассматривается 5-случаев температуры окружающей средs Тос÷[ 20, 3040, 50]. Численно исследуется влияние температуры окружающей среды на термо-напряженно-деформированное состояние исследуемого стержня. При этом основные разрешающие уравнения выводится из условия сохранения тепловой энергии. Разработаны алгоритм и программа, позволяющие провести серии вычислительных экспериментов по исследованию термо-напряженно-деформированного состояния стержня с криволинейными образующими под воздействием температуры окружающей среды. Определен закон распределения температуры, а в случае защемления только одного конца стержня определено термическое удлинение. В случае защемления обоих концов стержня определена термическая осевая сила в зависимости от температуры окружающей среды. Также, определены законы распределения термоупругих, температурных и упругих составляющих деформаций, и напряжений в зависимости от значения температуры окружающей среды. Далее методом минимизации потенциальной энергии с учетом поля температуры, определено поле перемещения в зависимости от температуры окружающей среды. Исследование проводилось с применением вычислительного метода основанной на законе сохранения тепловой энергии.