The rotating elastic-plastic hollow shaft conveying a hot medium

摘要

Based on Tresca's yield criterion and the flow rule associated with it, the distribution of stress and strain in a linearly strain hardening elastic-plastic hollow shaft subject to monotonously increasing angular speed and a negative radial temperature gradient-corresponding to the flow of a hot medium-is investigated. Presupposing circular symmetry and plane strain conditions, the problem is amenable to an analytical treatment. It is found that-depending on the temperature difference between the outer and the inner surface-several qualitatively different types of solutions may occur, and a comprehensive discussion of the admissible maximum angular speeds for elastic behaviour as well as of the elastic-plastic states is performed. Moreover, the residual stresses at stand-still are studied.%Es wird die Spannungs- und Dehnungsverteilung in einer sich linear verfestigenden elastischplastischen Hohlwelle mit Transport eines hei?en Mediums bei monoton zunehmender Winkelgeschwindigkeit untersucht. Bei Anwendung der Trescaschen Flie?bedingung und der zugeordneten Flie?regel sowie unter der Voraussetzung von Radialsymmetrie und ebener Verzerrung kann eine analytische L?sung angegeben werden. Wie gezeigt wird, k?nnen - abh?ngig von der Temperaturdifferenz zwischenrnAu?en- und Innenwand - mehrere qualitativ unterschiedliche F?lle auftreten. Sowohl die zul?ssigen Maximalwinkelgeschwindigkeiten für elastisches Verhalten als auch die Spannungen bei elastisch-plastischer Beanspruchung werden umfassend diskutiert, und es werden die Restspannungen nach vollst?ndiger Entlastung angegeben.