Apa itu stres termal?

Tegangan termal terjadi ketika suatu material dipanaskan atau didinginkan tetapi tidak dapat mengembang atau menyusut secara bebas. Untuk elemen yang sepenuhnya terkendali: σ = E × α × ΔT, di mana E adalah modulus elastisitas, α adalah koefisien ekspansi termal (CTE), dan ΔT adalah perubahan suhu.

Apa itu koefisien ekspansi termal (CTE)?

CTE (α) mengukur seberapa besar suatu material memuai per derajat perubahan suhu. Baja: ~12×10⁻⁶/°C, Aluminium: ~23×10⁻⁶/°C, Tembaga: ~17×10⁻⁶/°C, Baja tahan karat: ~17×10⁻⁶/°C.

Kapan stres termal terjadi?

Tegangan termal terjadi ketika pemuaian dibatasi: pipa yang diikat di kedua ujungnya, rel yang dilas secara kontinu, material yang berbeda yang direkatkan bersama, bagian tebal dengan gradien suhu, atau struktur apa pun yang dibatasi dari pergerakan bebas.

Bagaimana cara mengurangi stres termal?

Gunakan sambungan ekspansi atau lengkungan pada pipa, sediakan penyangga geser, pilih material dengan CTE yang lebih rendah, kurangi ΔT dengan isolasi, atau gunakan sambungan fleksibel. Pada sistem bimetal, sesuaikan nilai CTE sedekat mungkin.

Apakah tegangan termal selalu bersifat tekan saat dipanaskan?

Ya, untuk elemen yang sepenuhnya terkendali dan dipanaskan secara seragam. Material mencoba memuai tetapi tidak bisa, sehingga timbul tegangan tekan internal. Pendinginan menyebabkan tegangan tarik. Tandanya bergantung pada apakah pemuaian atau penyusutan yang dibatasi.

Alat Teknik Gratis

Kalkulator Tekanan Termal

Hitung tegangan termal σ = E × α × ΔT untuk elemen yang terkekang sepenuhnya dan mengalami perubahan suhu.

σ = E·α·ΔTAnggota Terbatas#169

Pengaturan Material Awal

Modulus Elastisitas E (GPa)

CTE α (×10⁻⁶ /°C)

Perubahan Suhu ΔT (°C)

Pengaturan cepat

Hasil

Tegangan Termal σ

—

Regangan Termal ε

—

Jenis Stres

—

Tegangan Termal pada Elemen yang Terkekang

Nilai CTE Umum

Bahan	E (GPa)	α (×10⁻⁶/°C)
Baja Karbon	200	12
Baja tahan karat 304	193	17.3
Aluminium 6061	69	23.6
Tembaga	117	16.6
Titanium	114	8.6
Kuningan	100	19

Kalkulator Tegangan Termal | σ = E·α·ΔT | Alat Online Gratis

Diterbitkan oleh Nikolai Shelkovenko pada 15 Februari 2026 15 Februari 2026

Hasil

Tegangan Termal pada Elemen yang Terkekang

Nilai CTE Umum