Kalkulator toplotne napetosti

O tem kalkulatorju

Kadar se konstrukcijski element segreva ali ohlaja, a je popolnoma vpet — ne more se prosto raztezati ali krčiti — se preprečena dimenzijska sprememba pretvori v notranjo napetost. Ta kalkulator uporablja standardno inženirsko formulo σ = E · α · ΔT, pri čemer je E Youngov modul (togost) materiala, α njegov koeficient toplotnega raztezanja in ΔT sprememba temperature; ko je E v GPa, α v ppm/°C in ΔT v °C, napetost dobimo v MPa (zmnožek E · α · ΔT s temi enotami je v kPa, zato ga delimo z 1.000, da dobimo MPa). Predznak sledi ΔT: segrevanje (pozitiven ΔT) da pozitivno vrednost, ki je tlačna napetost, ohlajanje pa negativno vrednost, ki je natezna.

To je ključen izračun za vse, kar je togo pritrjeno na obeh koncih: cevovode, zavarjene med sidri, neprekinjeno varjene železniške tire, mostne nosilce, spojene s krajnimi oporniki, in sklope iz več materialov, kjer neusklajene stopnje raztezanja ustvarijo napetost v spoju. Inženirji ga uporabljajo za dimenzioniranje dilatacijskih spojev, izbiro materialov in preverjanje, da vpet element pri pričakovanem temperaturnem nihanju ne bo plastično tekel ali se izbočil.