Termisk spænding-beregner

Om denne beregner

Når et konstruktionselement opvarmes eller afkøles, men er fuldt fastholdt — ude af stand til at udvide sig eller trække sig frit sammen — omdannes den forhindrede dimensionsændring i stedet til indre spænding. Denne beregner anvender den almindelige ingeniørformel σ = E · α · ΔT, hvor E er materialets Youngs modul (stivhed), α er dets termiske udvidelseskoefficient, og ΔT er temperaturændringen; med E i GPa, α i ppm/°C og ΔT i °C kommer spændingen ud i MPa (produktet E · α · ΔT med disse enheder er i kPa, så det divideres med 1.000 for at give MPa). Fortegnet følger ΔT: opvarmning (positiv ΔT) giver en positiv værdi, som er trykspænding, og afkøling giver en negativ værdi, som er trækspænding.

Det er en afgørende beregning for alt, der er stift fastholdt i begge ender: rørledninger svejset mellem forankringer, kontinuerligt svejsede jernbanespor, brobjælker, der er forbundet fast med landfæsterne, og samlinger af flere materialer, hvor uens udvidelse skaber spænding i samlingen. Ingeniører bruger den til at dimensionere udvidelsesfuger, vælge materialer og kontrollere, at en fastholdt komponent ikke flyder eller udknækker under sit forventede temperaturudsving.