问题
计算以下题设中作用于歧管的热应力σ。
计算所需的前提条件如下。
歧管全长 L = 150mm
12月份日本成型工厂内的室温 = 18℃
使用树脂 = ABS树脂
歧管钢材 = S55C
解答例
首先，通过如下公式计算出因温度上升而导致的尺寸变化量⊿l。
⊿l= α・⊿t ・L |
α：歧管钢材的线膨胀系数（mm/℃）
使用S55C时，假定α＝12×10-6 （mm/℃）。
⊿t：从室温到歧管设定温度的温度变化（℃）
∴ ⊿l ＝α・⊿t ・L ＝12×10-6×（230－18）×150 ＝0.3816（mm） |
因此，热应力σ为：
σ ＝ε・E ＝⊿l・E/L |
ε：应变（％）
E：歧管钢材的弹性模量（杨氏模量）（MPa或kgf/mm2）
当采用S55C时，E=21,000（kgf/mm2）
⊿l：热膨胀长度（mm）
L：歧管全长（mm）
∴ σ ＝ε・E ＝⊿l・E/L ＝0.3816×21,000/150 ＝53.424(kgf/mm2 ) ＝5342.4(kgf/cm2 ) |
