Esfuerzo producido por el cambio de temperatura

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

Un cambio detemperatura 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 ahencontrado 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 sistemaSI. 

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
Alpresentarse 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, perosi un esfuerzo, llamado esfuerzo térmico. Los casos más generales de deformación y esfuerzo térmicos, son:
Puentes y elementos estructurales, donde se puede pasar de temperaturas iníciales de – 30 °Fa 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,...