Co je tepelné namáhání?

Tepelné napětí vzniká, když se materiál zahřívá nebo ochlazuje, ale nemůže se volně roztahovat ani smršťovat. Pro plně vázaný prvek: σ = E × α × ΔT, kde E je modul pružnosti, α je součinitel tepelné roztažnosti (CTE) a ΔT je změna teploty.

Co je koeficient tepelné roztažnosti (CTE)?

Součinitel tepelné roztažnosti (α) měří, o kolik se materiál roztahuje na stupeň změny teploty. Ocel: ~12×10⁻⁶/°C, Hliník: ~23×10⁻⁶/°C, Měď: ~17×10⁻⁶/°C, Nerezová ocel: ~17×10⁻⁶/°C.

Kdy dochází k tepelnému namáhání?

Tepelné namáhání vzniká, když je roztažnost omezena: trubky upevněné na obou koncích, kolejnice svařené nepřetržitě, různé materiály spojené dohromady, silné profily s teplotními gradienty nebo jakákoli konstrukce, které je omezena volná pohyblivost.

Jak lze snížit tepelné namáhání?

Používejte v potrubí dilatační spáry nebo smyčky, povolte posuvné podpěry, volte materiály s nižším součinitelem tepelné roztažnosti (CTE), snižte ΔT pomocí izolace nebo použijte flexibilní spoje. U bimetalických systémů co nejvíce slaďte hodnoty CTE.

Je tepelné napětí při zahřívání vždy tlakové?

Ano, pro plně omezený prvek rovnoměrně zahřívaný. Materiál se snaží roztáhnout, ale nemůže, takže se vyvíjí vnitřní tlakové napětí. Chlazení způsobuje tahové napětí. Znaménko závisí na tom, zda je omezeno roztažení nebo smrštění.

Bezplatný inženýrský nástroj

Kalkulačka tepelného namáhání

Vypočítejte tepelné napětí σ = E × α × ΔT pro plně omezující prvek vystavený změně teploty.

σ = E·α·ΔTOmezený člen#169

Přednastavení materiálu

Modul pružnosti E (GPa)

CTE α (×10⁻⁶ /°C)

Změna teploty ΔT (°C)

Rychlé předvolby

Výsledky

Tepelné napětí σ

Tepelné napětí ε

Typ stresu

Tepelné napětí v omezujících prvcích

Běžné hodnoty CTE

Materiál	E (GPa)	α (×10⁻⁶/°C)
Uhlíková ocel	200	12
Nerezová ocel 304	193	17.3
Hliník 6061	69	23.6
Měď	117	16.6
Titan	114	8.6
Mosaz	100	19

Kalkulačka tepelného namáhání | σ = E·α·ΔT | Bezplatný online nástroj

Vydáno Nikolaj Šelkovenko na 15. února 2026 15. února 2026

Výsledky

Tepelné napětí v omezujících prvcích

Běžné hodnoty CTE