Die dargestellte Rechteckscheibe aus Stahl ist im skizzierten Zustand spannungsfrei gelagert. Die obere und untere Lagerung sei starr und reibungsfrei.
Gesucht: Bestimmung der Spannungen und Verzerrungen, wenn die Scheibe eine gleichmäßige Temperaturerhöhung
Gegeben:
Durch die Reibungsfreiheit werden die Winkeländerungen
Es besteht keine Einspannung und keine Reibung. Die freie Ausdehnung zwischen Lager und Scheibe ist möglich. Damit entstehen in der Scheibe keine Spannungen in
Die Scheibe kann sich wegen der starren Wände in z- Richtung nicht ausbreiten. Eingesetzt ergibt sich daraus eine Bedingung für die Spannung in z-Richtung
Die Dehnung in
Durch die Lagerung oben und unten verändert sich die Länge
Die Länge
Siehe Musterlösung.