Wpływ zmiany temperatury na rozkład naprężeń w powłoce naprawianej i w cienkiej warstwie naprawczej

Często stosowaną techniką naprawy zdegradowanej powierzchni zbiornika, komina, chłodni czy silosu jest pokrycie tej powierzchni materiałem naprawczym. Jest to zazwyczaj włóknokompozyt na bazie włókien szklanych, bazaltowych lub węglowych o istotnie różnych parametrach rozszerzalności termicznej od materiału powierzchni naprawianej. Przedmiotem rozważań jest określenie rozkładu naprężeń w warstwie naprawianej oraz w powłoce naprawczej w warunkach zmiany temperatury w stosunku do temperatury, w której doszło do połączenia obu warstw. W pracy zaprezentowano wzory na naprężenia wyprowadzone na podstawie ogólnych zasad teorii sprężystości oraz mechaniki naczyń cienkościennych. Przedstawiono przykład numeryczny potwierdzający trafność oszacowania naprężeń za pomocą wyprowadzonych wzorów. W pracy zamieszczono także rozwiązanie numeryczne pewnego realnego problemu inżynierskiego.

A frequently used technique of repairing a degraded area of a tank, chimney, cold store or silo is to cover this surface with repair material. It is usually a fiber composite based on glass, basalt or carbon fibers with thermal expansion parameters which differ significantly from those of the material of the repaired surface. The article discusses the issue of determining the distribution of stresses in the repaired layer and in the repair coat in the conditions of temperature change in relation to the temperature at which the two layers were joined. The paper presents stress formulas derived from the general principles of the theory of elasticity and the mechanics of thin-walled vessels. A numerical example confirming the accuracy of stress estimation using derived formulas is presented. The work also includes a numerical solution to a certain real engineering problem.