Hvad er termisk stress?

Termisk spænding opstår, når et materiale opvarmes eller afkøles, men ikke frit kan udvide sig eller trække sig sammen. For et fuldt begrænset element: σ = E × α × ΔT, hvor E er elasticitetsmodulet, α er varmeudvidelseskoefficienten (CTE), og ΔT er temperaturændringen.

Hvad er den termiske udvidelseskoefficient (CTE)?

CTE (α) måler, hvor meget et materiale udvider sig pr. grad temperaturændring. Stål: ~12×10⁻⁶/°C, Aluminium: ~23×10⁻⁶/°C, Kobber: ~17×10⁻⁶/°C, Rustfrit stål: ~17×10⁻⁶/°C.

Hvornår opstår termisk stress?

Termisk belastning opstår, når ekspansionen er begrænset: rør fastgjort i begge ender, skinner svejset kontinuerligt, forskellige materialer limet sammen, tykke sektioner med temperaturgradienter eller enhver struktur, der er begrænset i fri bevægelse.

Hvordan kan termisk stress reduceres?

Brug ekspansionsfuger eller løkker i rør, tillad glidende understøtninger, vælg materialer med lavere CTE, reducer ΔT med isolering, eller brug fleksible forbindelser. I bimetalliske systemer skal CTE-værdierne afstemmes så tæt som muligt.

Er termisk spænding altid kompressionskraftig ved opvarmning?

Ja, for et fuldt begrænset element opvarmes det ensartet. Materialet forsøger at udvide sig, men kan ikke, så der opstår indre trykspænding. Afkøling forårsager trækspænding. Fortegnet afhænger af, om udvidelsen eller sammentrækningen begrænses.

Gratis ingeniørværktøj

Termisk stressberegner

Beregn termisk spænding σ = E × α × ΔT for et fuldt begrænset element udsat for temperaturændring.

σ = E·α·ΔTBegrænset medlem#169

Materialeforudindstilling

Elasticitetsmodul E (GPa)

CTE α (×10⁻⁶ /°C)

Temperaturændring ΔT (°C)

Hurtige forudindstillinger

Resultater

Termisk spænding σ

—

Termisk belastning ε

—

Stresstype

—

Termisk stress i begrænsede medlemmer

Almindelige CTE-værdier

Materiale	E (GPa)	α (×10⁻⁶/°C)
Kulstofstål	200	12
Rustfrit stål 304	193	17.3
Aluminium 6061	69	23.6
Kobber	117	16.6
Titanium	114	8.6
Messing	100	19

Termisk stressberegner | σ = E·α·ΔT | Gratis onlineværktøj

Udgivet af Nikolai Shelkovenko på 15. februar 2026 15. februar 2026

Resultater

Termisk stress i begrænsede medlemmer

Almindelige CTE-værdier