Hőfeszültség-kalkulátor

Erről a kalkulátorról

Amikor egy szerkezeti elemet melegítenek vagy hűtenek, de teljesen rögzítve van — nem tud szabadon kitágulni vagy összehúzódni —, a megakadályozott méretváltozás ehelyett belső feszültséggé alakul. Ez a kalkulátor a szabványos mérnöki képletet alkalmazza: σ = E · α · ΔT, ahol E az anyag Young-modulusa (merevsége), α a hőtágulási együtthatója, ΔT pedig a hőmérséklet-változás; ha E GPa-ban, α ppm/°C-ban és ΔT °C-ban van megadva, a feszültség MPa-ban jön ki (az E · α · ΔT szorzat ezekkel az egységekkel kPa-ban van, ezért 1 000-rel osztjuk, hogy MPa-t kapjunk). Az előjel ΔT-t követi: a melegítés (pozitív ΔT) pozitív értéket ad, amely nyomófeszültség, a hűtés pedig negatív értéket, amely húzófeszültség.

Ez kritikus számítás mindennél, ami mindkét végén mereven rögzített: a rögzítési pontok között hegesztett csővezetékeknél, a folytonosan hegesztett vasúti pályánál, a hídfőkhöz kapcsolt hídtartóknál, valamint a több anyagból álló szerkezeteknél, ahol az eltérő tágulási ütem feszültséget kelt az illesztésnél. A mérnökök ezzel méretezik a dilatációs hézagokat, választanak anyagot, és ellenőrzik, hogy egy rögzített elem nem folyik meg és nem hajlik ki a várható hőmérséklet-ingadozás hatására.