حاسبة الإجهاد الحراري

حول هذه الأداة

حين يُسخَّن عنصر إنشائي أو يُبرَّد لكنه مقيَّد تمامًا — لا يستطيع التمدد أو الانكماش بحرية — يتحول التغير البعدي المُمنَع إلى إجهاد داخلي. وتطبّق هذه الحاسبة الصيغة الهندسية المعيارية σ = E · α · ΔT، حيث E هي معامل يونغ للمادة (الصلابة)، وα معامل التمدد الحراري لها، وΔT التغير في درجة الحرارة؛ وعندما يكون E بالجيجاباسكال وα بوحدة ppm/°C وΔT بالدرجة المئوية، يخرج الإجهاد بالميغاباسكال (فحاصل E · α · ΔT بهذه الوحدات هو بالكيلوباسكال، ولذلك يُقسَم على 1,000 للحصول على الميغاباسكال). وتتبع الإشارة ΔT: فالتسخين (ΔT موجبة) يعطي قيمة موجبة، وهي إجهاد ضغط، والتبريد يعطي قيمة سالبة، وهي إجهاد شد.

وهذا حساب حاسم لكل ما هو مثبّت بإحكام عند طرفيه: خطوط الأنابيب الملحومة بين نقاط التثبيت، وقضبان السكك الحديدية الملحومة المتصلة، وعوارض الجسور المربوطة بالدعامات الطرفية، والتجميعات متعددة المواد التي يخلق فيها اختلاف معدلات التمدد إجهادًا عند الوصلة. ويستخدمه المهندسون لتحديد أحجام فواصل التمدد واختيار المواد والتحقق من أن عنصرًا مقيَّدًا لن يخضع للخضوع أو الانبعاج تحت التقلب المتوقع في درجة حرارته.