Šiluminio įtempio skaičiuoklė

Apie šią skaičiuoklę

Kai konstrukcijos elementas kaitinamas ar vėsinamas, bet yra visiškai suvaržytas — negali laisvai plėstis ar trauktis — sutrukdytas matmenų pokytis virsta vidiniu įtempiu. Ši skaičiuoklė taiko standartinę inžinerinę formulę σ = E · α · ΔT, kur E — medžiagos Jungo modulis (standumas), α — jos šiluminės plėtros koeficientas, o ΔT — temperatūros pokytis; kai E išreiškiamas GPa, α — ppm/°C, o ΔT — °C, įtempis gaunamas MPa (sandauga E · α · ΔT su tais vienetais yra kPa, todėl, kad gautume MPa, ji dalijama iš 1 000). Ženklas priklauso nuo ΔT: kaitinant (teigiamas ΔT) gaunama teigiama reikšmė, kuri yra gniuždymo įtempis, o vėsinant gaunama neigiama reikšmė, kuri yra tempimo įtempis.

Tai esminis skaičiavimas viskam, kas standžiai pritvirtinta abiejuose galuose: vamzdynams, privirintiems tarp inkarinių atramų, ištisai privirintiems geležinkelio bėgiams, tiltų sijoms, standžiai sujungtoms su kranto atramomis, ir daugiamedžiagėms konstrukcijoms, kuriose nesutampantys šiluminės plėtros koeficientai sukuria įtempį sujungimo vietoje. Inžinieriai jį naudoja deformacinėms siūlėms parinkti, medžiagoms pasirinkti ir patikrinti, ar suvaržytas komponentas nepasieks takumo ribos ir neišlinks esant numatomam temperatūros svyravimui.