Kalkulator toplinskog naprezanja

O ovom kalkulatoru

Kad se konstrukcijski element zagrijava ili hladi, ali je potpuno spriječen — ne može se slobodno širiti ni skupljati — spriječena promjena dimenzija umjesto toga prelazi u unutarnje naprezanje. Ovaj kalkulator primjenjuje standardnu inženjersku formulu σ = E · α · ΔT, pri čemu je E Youngov modul materijala (krutost), α njegov koeficijent toplinskog širenja, a ΔT promjena temperature; s E u GPa, α u ppm/°C i ΔT u °C naprezanje se dobiva u MPa (umnožak E · α · ΔT s tim jedinicama je u kPa, pa se dijeli s 1.000 da se dobije MPa). Predznak prati ΔT: zagrijavanje (pozitivan ΔT) daje pozitivnu vrijednost, a to je tlačno naprezanje, a hlađenje daje negativnu vrijednost, a to je vlačno naprezanje.

Ovo je ključan izračun za sve što je kruto učvršćeno na oba kraja: cjevovode zavarene između sidrišta, kontinuirano zavarene kolosijeke, mostovne nosače spojene s upornjacima i sklopove od više materijala u kojima nepodudarne brzine širenja stvaraju naprezanje na spoju. Inženjeri ga koriste za dimenzioniranje dilatacijskih spojnica, odabir materijala i provjeru da ograničena komponenta neće popustiti niti se izviti pri očekivanom temperaturnom rasponu.