Calculadora de tensió tèrmica

Sobre aquesta calculadora

Quan un element estructural s'escalfa o es refreda però està totalment restringit — incapaç de dilatar-se o contraure's lliurement — el canvi dimensional impedit es converteix en tensió interna. Aquesta calculadora aplica la fórmula d'enginyeria estàndard σ = E · α · ΔT, on E és el mòdul de Young (rigidesa) del material, α és el seu coeficient de dilatació tèrmica i ΔT és el canvi de temperatura; amb E en GPa, α en ppm/°C i ΔT en °C, la tensió resulta en MPa (el producte E · α · ΔT amb aquestes unitats és en kPa, de manera que es divideix per 1.000 per obtenir MPa). El signe segueix ΔT: l'escalfament (ΔT positiu) dona un valor positiu, que és una tensió de compressió, i el refredament dona un valor negatiu, que és una tensió de tracció.

És un càlcul crític per a qualsevol cosa fixada rígidament pels dos extrems: canonades soldades entre ancoratges, via de ferrocarril de carril soldat continu, bigues de pont units als estreps i conjunts de diversos materials en què les taxes de dilatació diferents creen tensió a la unió. Els enginyers l'utilitzen per dimensionar juntes de dilatació, seleccionar materials i verificar que un component restringit no cedirà ni es vencarà sota la variació de temperatura prevista.