Alle fag › Fasthetslære › Termisk spenning

Termisk spenning

En stav som varmes opp vil utvide seg, men hvis den er fastholdt i begge ender, blir utvidelsen hindret. Det gir opphav til spenning selv uten noen ytre last. Jo mer materialet «vil» utvide seg (α\alpha) og jo stivere det er (EE), desto større spenning.

σ=EαΔT\sigma = E\alpha\Delta Tspenning fra hindret termisk utvidelse

Symboler

α\alphalengdeutvidelseskoeffisient1/K
ΔT\Delta TtemperaturendringK
EEelastisitetsmodulPa

Eksempel

Stålstav (E=210E = 210 GPa, α=12⋅10−6\alpha = 12\cdot10^{-6}/K) varmes 40 K:

σ=210 000⋅12⋅10−6⋅40≈100,8\sigma = 210\,000\cdot 12\cdot10^{-6}\cdot 40 \approx 100{,}8 MPa.

Fortegnet: oppvarming av en fastholdt stav gir trykkspenning, nedkjøling gir strekkspenning.
Øv på spenning og tøyning gratis →

← Poissons tall · Spenningskonsentrasjon →

Del av Fasthetslære: Spenning og tøyning.