콘텐츠
공학 역학 수업에서는 열 응력에 대한 연구와 다양한 재료에 미치는 영향이 중요합니다. 추위와 열은 콘크리트 및 강철과 같은 재료에 영향을 줄 수 있습니다. 온도 차이가있을 때 재료가 수축하거나 팽창 할 수없는 경우 열 응력이 발생하여 구조적 문제가 발생할 수 있습니다. 콘크리트의 뒤틀림 및 균열과 같은 문제를 확인하기 위해 엔지니어는 서로 다른 재료의 열 응력 값을 계산하고 설정된 매개 변수와 비교할 수 있습니다.
변형률과 영률에 대한 방정식을 사용하여 열 응력 공식을 찾으십시오. 이 방정식은 다음과 같습니다.
방정식 1.) 변형률 (e) = A * d (T)
방정식 2.) 영률 (E) = 응력 (S) / 변형 (e).
변형 방정식에서 용어 "A"는 주어진 재료에 대한 선형 열팽창 계수를 나타내며 d (T)는 온도 차이입니다. 영률은 응력과 변형률의 비율입니다. (참고 3)
영률 (E) = S /를 얻기 위해 첫 번째 방정식의 변형 (e) 값을 1 단계에서 주어진 두 번째 방정식으로 대치합니다.
단계 2에서 방정식의 양변에 E *를 구합니다. = S 또는 열 응력.
3 단계의 방정식을 사용하여 온도 변화 또는 화씨 80 도의 d (T)를받는 알루미늄 막대의 열 응력을 계산하십시오. (참고 4)
엔지니어링 기사, 일부 물리 서적 또는 온라인에서 쉽게 찾을 수있는 테이블에서 영률과 알루미늄의 열팽창 계수를 찾으십시오. 이 값은 E = 10.0 x 10 ^ 6 psi 및 A = (12.3 x 10 ^ -6 inch) / (화씨 인치)입니다 (리소스 1 및 리소스 2 참조). Psi는 제곱 인치당 파운드, 측정 단위를 나타냅니다.
단계 4와 단계 5에서 주어진 d (T) = 80 화씨, E = 10.0 x 10 ^ 6 psi 및 A = (12.3 x 10 ^ -6 인치) / (화씨 인치)의 값을 주어진 방정식으로 대입합니다. 열 응력 또는 S = (10.0 x 10 ^ 6 psi)(12.3 x 10 ^ -6 인치) / (화씨 인치)(화씨 80도) = 9840 psi.