Калькулятор термических напряжений

Об этом калькуляторе

Когда конструктивный элемент нагревается или охлаждается, но полностью зажат — не может свободно расширяться или сжиматься, — предотвращённое изменение размеров превращается во внутреннее напряжение. Этот калькулятор применяет стандартную инженерную формулу σ = E · α · ΔT, где E — модуль Юнга материала (жёсткость), α — его коэффициент теплового расширения, а ΔT — изменение температуры; при E в ГПа, α в ppm/°C и ΔT в °C напряжение получается в МПа (произведение E · α · ΔT в этих единицах выражено в кПа, поэтому для получения МПа оно делится на 1 000). Знак следует за ΔT: нагрев (положительное ΔT) даёт положительное значение, которое является сжимающим напряжением, а охлаждение даёт отрицательное значение, которое является растягивающим.

Это критический расчёт для всего, что жёстко закреплено с обоих концов: трубопроводов, приваренных между опорами, бесстыкового рельсового пути, мостовых балок, соединённых с устоями, и многоматериальных конструкций, где несовпадение скоростей расширения создаёт напряжение в стыке. Инженеры используют его, чтобы подбирать размеры компенсаторов, выбирать материалы и проверять, что зажатый элемент не поддастся и не потеряет устойчивость при ожидаемом перепаде температур.