Bir malzeme ısıtıldığında veya soğutulduğunda ancak serbestçe genleşemediğinde veya büzülemediğinde termal gerilme oluşur. Tamamen kısıtlanmış bir eleman için: σ = E × α × ΔT, burada E elastik modül, α termal genleşme katsayısı (CTE) ve ΔT sıcaklık değişimidir.

Isıl genleşme katsayısı (CTE) nedir?

CTE (α), bir malzemenin sıcaklık değişiminin her derecesi başına ne kadar genleştiğini ölçer. Çelik: ~12×10⁻⁶/°C, Alüminyum: ~23×10⁻⁶/°C, Bakır: ~17×10⁻⁶/°C, Paslanmaz çelik: ~17×10⁻⁶/°C.

Termal stres ne zaman oluşur?

Genleşmenin kısıtlandığı durumlarda termal gerilme meydana gelir: her iki ucundan sabitlenmiş borular, sürekli kaynaklı raylar, birbirine yapıştırılmış farklı malzemeler, sıcaklık gradyanlarına sahip kalın kesitler veya serbest hareketten kısıtlanmış herhangi bir yapı.

Termal stres nasıl azaltılabilir?

Borularda genleşme derzleri veya halkalar kullanın, kayar desteklere izin verin, daha düşük CTE'ye sahip malzemeler seçin, yalıtımla ΔT'yi azaltın veya esnek bağlantılar kullanın. Bimetalik sistemlerde, CTE değerlerini mümkün olduğunca birbirine yakın eşleştirin.

Isıtma sırasında termal gerilim her zaman sıkıştırıcı mıdır?

Evet, tamamen sınırlandırılmış ve düzgün şekilde ısıtılmış bir eleman için. Malzeme genleşmeye çalışır ancak genleşemez, bu nedenle içsel basınç gerilimi oluşur. Soğuma çekme gerilimine neden olur. İşaret, genleşmenin mi yoksa büzülmenin mi sınırlandırıldığına bağlıdır.

Ücretsiz Mühendislik Aracı

Termal Stres Hesaplayıcısı

Sıcaklık değişimine maruz kalan, tam olarak sınırlandırılmış bir eleman için termal gerilimi σ = E × α × ΔT hesaplayın.

σ = E·α·ΔTKısıtlanmış Üye#169

Malzeme Ön Ayarı

Elastik Modül E (GPa)

CTE α (×10⁻⁶ /°C)

Sıcaklık Değişimi ΔT (°C)

Hızlı ön ayarlar

Sonuçlar

Termal Gerilim σ

—

Termal Gerilim ε

—

Stres Tipi

—

Sınırlandırılmış Elemanlarda Termal Gerilim

Ortak CTE Değerleri

Malzeme	E (GPa)	α (×10⁻⁶/°C)
Karbon Çelik	200	12
Paslanmaz Çelik 304	193	17.3
Alüminyum 6061	69	23.6
Bakır	117	16.6
Titanyum	114	8.6
Pirinç	100	19

Termal Gerilim Hesaplayıcı | σ = E·α·ΔT | Ücretsiz Çevrimiçi Araç

Yayınlayan Nikolai Shelkovenko üzerinde 15 Şubat 2026 15 Şubat 2026

Sonuçlar

Sınırlandırılmış Elemanlarda Termal Gerilim

Ortak CTE Değerleri