Esfuerzo Termico

Esfuerzo térmico Se denomina esfuerzo o tensión a la fuerza por unidad de área a la que se somete un sólido cuando se somete a una tracción o a una compresión. Un esfuerzo es térmico cuando varía la temperatura del material.

Al presentarse un cambio de temperatura en un elemento, éste experimentará una deformación axial, denominada deformación térmica. Si la deformación es controlada, entonces no se presenta la deformación, pero si un esfuerzo, llamado esfuerzo térmico.

Esfuerzo Termico PROPIEDADES TÉRMICAS DE LOS MATERIALES

Se sabe que los materiales cambian sus propiedades con la temperatura. En la mayoría de los casos las propiedades mecánicas y físicas dependen de la Temperatura a la cual el material se usa o de la Temperatura a la cual se somete el material durante su procedimiento.

ESFUERZO TERMICO

Esfuerzo térmico: Esfuerzo de tensión o compresión que se produce en un material que sufre una dilatación o contracción térmica.

Un cambio de temperatura puede ocasionar que un material cambie sus dimensiones. Si la temperatura aumenta, generalmente un material se dilata, mientras que si la temperatura disminuye, el material se contrae. Ordinariamente esta dilatación o contracción es linealmente relacionada con el incremento o disminución de temperatura que se presenta. Si este es el caso y el material es homogéneo e isotrópico, se ah encontrado experimentalmente que la deformación de un miembro de longitud L puede calcularse utilizando la formula:

δT = αΔTL Donde:

α= propiedad del material llamada coeficiente lineal de dilatación térmica. Las unidades miden deformación unitaria por grado de temperatura. Ellas son 1/ºF en el sistema ingles y 1/ºC o 1/ºK en el sistema SI.

ΔT = cambio algebraico en la temperatura del miembro.

δT = cambio algebraico en la longitud del miembro.

Si el cambio de temperatura varia sobre toda la longitud del miembro esto es ΔT = ΔT(x), o si α varia a lo largo de la longitud, entonces la ecuación anterior es apreciable para cada segmento de longitud dx. En este caso el cambio de longitud en el miembro es. δT = 0LαΔT dx

Los casos más generales de deformación y esfuerzo térmico son :

Puentes y elementos estructurales, donde se puede pasar de temperaturas iniciales de – 30 °F a 110 °F .

Vehículos y maquinaria.

Piezas de máquinas con calentamiento excesivo, como motores, hornos, cortadores de metal, trenes de laminación, equipo de moldeo y extrusión de plástico, equipo procesador de alimentos, compresores de aire, y mecanismos industriales.

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