Калкулатор за термично напрежение

За този калкулатор

Когато конструктивен елемент се нагрява или охлажда, но е напълно закрепен — не може свободно да се разширява или свива, — предотвратената промяна в размерите се превръща във вътрешно напрежение. Този калкулатор прилага стандартната инженерна формула σ = E · α · ΔT, където E е модулът на Юнг (коравината) на материала, α е неговият коефициент на топлинно разширение, а ΔT е температурната промяна; при E в GPa, α в ppm/°C и ΔT в °C напрежението се получава в MPa (произведението E · α · ΔT при тези единици е в kPa, затова се разделя на 1000, за да се получат MPa). Знакът следва ΔT: нагряването (положително ΔT) дава положителна стойност, която е напрежение на натиск, а охлаждането дава отрицателна стойност, която е напрежение на опън.

Това е ключово изчисление за всичко, което е твърдо закрепено в двата си края: тръбопроводи, заварени между анкерни опори, релсов път с непрекъснато заварени релси, мостови греди, свързани с устоите, и възли от различни материали, при които несъвпадащите скорости на разширение създават напрежение в съединението. Инженерите го използват за оразмеряване на дилатационни фуги, избор на материали и проверка, че закрепен компонент няма да се деформира пластично или да се изкълчи при очакваното температурно колебание.