熱応力｜温度変化の膨張・縮小による材料内部に生じる応力

熱応力

熱応力は温度変化によって膨張・縮小が繰り返される材料に対し、材料内部に生じる応力を熱応力という。材料が拘束された状態において、温度上昇に伴い圧縮応力が、冷却に伴い引張応力が発生する。なお、材料の一部加熱などによって温度の不均一分布によって生じる応力もその熱応力の一つである。

熱応力

両端を固定した鋼棒に生じる熱応力(σ)は、縦弾性係数(E)、線膨張係数(α)および温度変化(t₁ｰt₀)に比例する。熱応力は、材料の太さや長さには関係なく、材料の特性と温度変化によって決まり、横断面積に関係しない。