Calculadora de Tensão Térmica

Sobre esta calculadora

Quando um elemento estrutural é aquecido ou resfriado, mas está totalmente restringido — sem poder se expandir ou contrair livremente —, a variação dimensional impedida se converte em tensão interna. Esta calculadora aplica a fórmula padrão da engenharia σ = E · α · ΔT, em que E é o módulo de Young do material (rigidez), α é o seu coeficiente de dilatação térmica e ΔT é a variação de temperatura; com E em GPa, α em ppm/°C e ΔT em °C, a tensão resulta em MPa (o produto E · α · ΔT com essas unidades está em kPa, por isso é dividido por 1.000 para dar MPa). O sinal acompanha o ΔT: o aquecimento (ΔT positivo) dá um valor positivo, que é tensão de compressão, e o resfriamento dá um valor negativo, que é tensão de tração.

Esse é um cálculo crítico para tudo o que é fixado rigidamente nas duas extremidades: oleodutos e gasodutos soldados entre ancoragens, trilhos de via férrea soldados continuamente, vigas de pontes ligadas aos encontros e conjuntos de vários materiais em que taxas de dilatação incompatíveis criam tensão na junta. Engenheiros o usam para dimensionar juntas de dilatação, selecionar materiais e verificar que um componente restringido não vai escoar nem flambar sob a variação de temperatura esperada.