公式第5章有限要素法の実践

拘束された熱応力

$\sigma = -E\,\alpha\,\Delta T\ (完全拘束)$

意味・使いどころ

温まると膨張しようとしますが、両端が完全に固定されていると伸びられず、内部に圧縮応力が生じます。これが熱応力です。膨張を妨げるほど大きくなり、マイナス符号は圧縮を表します。熱応力解析では線膨張係数の入力が必要です(密度は自重・慣性力、降伏応力は塑性を考えるときに必要)。

具体例

E=200 GPa、$\alpha=12\times10^{-6}$ /K、ΔT=40 K のとき $\sigma=-200\times10^9\times12\times10^{-6}\times40=-96$ MPa(96 MPaの圧縮)。

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