熱応力

未経験でも安心！職場や自宅で学べる材料力学オンライン講座。掛け算や割り算ができる方なら大丈夫！充実の演習を通して、強度や剛性といた強度計算ができるように徹底的に学べます。 「熱膨張」 という言葉を聞いたことがあると思います。 多くの方は、小学校理科で空気を温める実験で熱膨張を経験していると思います。熱により材料の体積が膨張する（大きくなる）ことです。材料は温度によって、伸びたり縮んだりします。従って、温度変化が大きな環境で使用する機械や製品の場合、熱膨張を考慮した設計が必要です。 熱膨張を考慮した代表的な設計の事例として、鉄道のレールがあります。レールは一本物ではなく、短い複数のレールを繋ぎあわせて作ります。レールを短くしているのは「製造することができない」 「運搬が困難である」 等の理由以外に、熱膨張の影響を避ける目的があります。 レールは夏場には高温となり伸びます。逆に冬場は縮みます。

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“材料に伸びが発生しないように両端が固定されている場合、本来伸びるはずであった λ 分だけ縮めたことと同じとなります。縮めたため、内部にはひずみが発生します。このひずみを熱ひずみといいます。”