Калькулятор температурних напружень

Про цей калькулятор

Коли конструктивний елемент нагрівають або охолоджують, але він повністю закріплений — не може вільно розширюватися чи стискатися, — запобігання зміні розмірів перетворюється на внутрішнє напруження. Цей калькулятор застосовує стандартну інженерну формулу σ = E · α · ΔT, де E — модуль Юнга матеріалу (жорсткість), α — його коефіцієнт теплового розширення, а ΔT — зміна температури; за E у GPa, α у ppm/°C і ΔT у °C напруження виходить у MPa (добуток E · α · ΔT з цими одиницями виражений у kPa, тому його ділять на 1 000, щоб отримати MPa). Знак визначається ΔT: нагрівання (додатне ΔT) дає додатне значення, що є напруженням стиску, а охолодження дає від'ємне значення, що є напруженням розтягу.

Це критичний розрахунок для всього, що жорстко закріплене з обох кінців: трубопроводів, приварених між опорами, безстикової рейкової колії, балок мостів, жорстко з'єднаних з опорами, і збірок із кількох матеріалів, де невідповідність швидкостей розширення створює напруження в з'єднанні. Інженери використовують його, щоб підбирати компенсатори, обирати матеріали та перевіряти, що закріплений компонент не втратить міцності й не вигнеться за очікуваного коливання температури.