Какво е термично напрежение?

Термично напрежение се развива, когато материалът се нагрява или охлажда, но не може свободно да се разширява или свива. За напълно ограничен елемент: σ = E × α × ΔT, където E е модулът на еластичност, α е коефициентът на термично разширение (CTE), а ΔT е промяната на температурата.

Какъв е коефициентът на термично разширение (КТР)?

КТР (α) измерва с колко се разширява материалът на всеки градус от промяната на температурата. Стомана: ~12×10⁻⁶/°C, Алуминий: ~23×10⁻⁶/°C, Мед: ~17×10⁻⁶/°C, Неръждаема стомана: ~17×10⁻⁶/°C.

Кога възниква термично напрежение?

Термично напрежение възниква, когато разширението е ограничено: тръби, фиксирани в двата края, релси, заварени непрекъснато, разнородни материали, свързани заедно, дебели профили с температурни градиенти или всякаква конструкция, ограничена от свободно движение.

Как може да се намали термичното напрежение?

Използвайте разширителни съединения или контури в тръбопроводите, позволете плъзгащи опори, изберете материали с по-нисък КТР, намалете ΔT с изолация или използвайте гъвкави връзки. В биметалните системи, съобразете стойностите на КТР възможно най-точно.

Термичното напрежение винаги ли е компресивно при нагряване?

Да, за напълно ограничен елемент, нагрят равномерно. Материалът се опитва да се разшири, но не може, така че се развива вътрешно напрежение на натиск. Охлаждането причинява напрежение на опън. Знакът зависи от това дали е ограничено разширението или свиването.

Безплатен инженерен инструмент

Калкулатор за термично напрежение

Изчислете термично напрежение σ = E × α × ΔT за напълно ограничен елемент, подложен на промяна на температурата.

σ = E·α·ΔTОграничен член#169

Предварително зададен материал

Модул на еластичност E (ГПа)

КТР α (×10⁻⁶ /°C)

Промяна на температурата ΔT (°C)

Бързи предварително зададени настройки

Резултати

Термично напрежение σ

—

Термично напрежение ε

—

Вид стрес

—

Термично напрежение в ограничени елементи

Общи стойности на CTE

Материал	E (GPa)	α (×10⁻⁶/°C)
Въглеродна стомана	200	12
Неръждаема стомана 304	193	17.3
Алуминий 6061	69	23.6
Мед	117	16.6
Титан	114	8.6
Месинг	100	19

Калкулатор за термично напрежение | σ = E·α·ΔT | Безплатен онлайн инструмент

Публикувано от Николай Шелковенко на 15 февруари 2026 г. 15 февруари 2026 г.

Резултати

Термично напрежение в ограничени елементи

Общи стойности на CTE