Temperature stresses in a rectangular two-layer plate under the action of a locally distributed temperature field

Abstract

Розглянуто прямокутну ізотропну двошарову пластину нерегулярної структури, краї якої вільно оперті і на них підтримується стала температура. Для дослідження температурних напружень в пластині використано двовимірні рівняння термопружності типу Кірхгофа і двовимірні рівняння теплопровідності, записані для неоднорідного матеріалу. З використанням методу подвійних тригонометричних рядів за просторовими змінними та інтегрального перетворення Лапласа за часом записано загальні розв’язки крайових задач термопружності і теплопровідності для даної пластини за дії локально розподіленого температурного поля, заданого в початковий момент часу. Числово проаналізовано нормальні напруження в шарах пластини залежно від геометричних параметрів, коефіцієнта тепловіддачі та часу.A rectangular isotropic two-layer plate of an irregular structure is considered, the edges of which are freely supported, and a constant temperature is maintained on them. Two-dimensional Kirchhoff-type thermoelasticity equations and two-dimensional heat equations written for an inhomogeneous material were used to study the temperature stresses in the plate. Using the method of double trigonometric series in spatial variables and the Laplace integral transformation over time, the general solutions of boundary value problems of thermoelasticity and heat conductivity for this plate under the action of a locally distributed temperature field specified at the initial moment of time are written down. The normal stresses in the layers of the plate are numerically analyzed depending on the geometric parameters, heat transfer coefficient, and time.