מהו מאמץ תרמי?

מאמץ תרמי נוצר כאשר חומר מחומם או מקורר אך אינו יכול להתרחב או להתכווץ בחופשיות. עבור רכיב מוגבל לחלוטין: σ = E × α × ΔT, כאשר E הוא מודול האלסטיות, α הוא מקדם ההתפשטות התרמית (CTE), ו-ΔT הוא שינוי הטמפרטורה.

מהו מקדם ההתפשטות התרמית (CTE)?

CTE (α) מודד כמה חומר מתרחב לכל דרגת שינוי טמפרטורה. פלדה: ~12×10⁻⁶/°C, אלומיניום: ~23×10⁻⁶/°C, נחושת: ~17×10⁻⁶/°C, נירוסטה: ~17×10⁻⁶/°C.

מתי מתרחש מאמץ תרמי?

מאמץ תרמי מתרחש כאשר ההתפשטות מוגבלת: צינורות קבועים בשני קצוותיהם, מסילות מרותכות ברציפות, חומרים שונים המודבקים יחד, מקטעים עבים עם גרדיאנטים בטמפרטורה, או כל מבנה המוגבל מתנועה חופשית.

כיצד ניתן להפחית את הלחץ התרמי?

השתמשו במפרקי התפשטות או לולאות בצנרת, אפשרו תמיכות הזזה, בחרו חומרים עם CTE נמוך יותר, הפחיתו את ΔT באמצעות בידוד, או השתמשו בחיבורים גמישים. במערכות דו-מתכתיות, התאימו את ערכי CTE ככל האפשר.

האם מאמץ תרמי תמיד דחוס בעת חימום?

כן, עבור רכיב מוגבל לחלוטין, חימום אחיד. החומר מנסה להתרחב אך אינו יכול, ולכן נוצר מאמץ דחיסה פנימי. קירור גורם למאמץ מתיחה. הסימן תלוי בשאלה האם ההתפשטות או ההתכווצות מרוסנות.

כלי הנדסי חינמי

מחשבון מתח תרמי

חשב את המאמץ התרמי σ = E × α × ΔT עבור רכיב מוגבל במלואו הנתון לשינוי טמפרטורה.

σ = E·α·ΔTחבר מוגבל#169

חומר מוגדר מראש

מודול אלסטיות E (ממוצע ממוצע)

CTE α (×10⁻⁶ /°C)

שינוי טמפרטורה ΔT (°C)

קביעות מוגדרות מראש מהירות

Results

מאמץ תרמי σ

—

מאמץ תרמי ε

—

סוג מתח

—

מאמץ תרמי באיברים מוגבלים

ערכי CTE נפוצים

חוֹמֶר	ממוצע ציונים (GPA)	α (×10⁻⁶/°C)
פלדת פחמן	200	12
נירוסטה 304	193	17.3
אלומיניום 6061	69	23.6
נְחוֹשֶׁת	117	16.6
טִיטָן	114	8.6
פְּלִיז	100	19

מחשבון מאמץ תרמי | σ = E·α·ΔT | כלי מקוון חינמי

פורסם על ידי ניקולאי שלקובנקו על 15 בפברואר, 2026 15 בפברואר, 2026

Results

מאמץ תרמי באיברים מוגבלים

ערכי CTE נפוצים