Tensões Termicas

Tensões Térmicas
Tensões térmicas são tensões induzidas em um corpo como resultado de variações na temperatura. É importante uma compreensão das origens da natureza das tensões térmicas, pois elas podem levar á fratura ou a uma deformação plástica indesejável. •
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Tensões Resultantes de Restrição a Expansão e Contração de Temperatura.
Tensões Resultantes de Gradientes de Temperatura.
Choque Térmico de Materiais Frágeis.
Resistência ao Choque Térmico.

Tensões Resultantes da Restrição a
Expansão e Contração Térmica Considere um cilindro sólido homogêneo e isotrópico quando aquecido ou resfriado uniformemente (sem gradientes de temperatura) não apresenta nenhum tipo de tensão, entretanto se o movimento axial do mesmo for restringido por algum extremo rígido, tesões térmicas serão introduzidas. A magnitude da tensão, σ, resultante por efeito da mudança de temperatura de T0 a Tf será;

Em que é o modulo de elasticidade e é o coeficiente linear de expansão térmica. Tf  To    0 tensão de compressão
Tf  To    0 tensão de tração

Tensões Resultantes de Gradientes de Temperatura.
Quando um corpo sólido aquecido ou resfriado a distribuição interna de temperatura dependente de: tamanho, forma, condutividade térmica do material e taxa de variação da temperatura.
Tensões podem ser geradas pelo rápido aquecimento ou resfriamento do material:
 Mudança de temperatura da parte exterior é mais rápida do que no interior do material  Variações diferenciais nas dimensões restringem a livre expansão ou contração de parte do material no interior do corpo sólido.
Ex.: Processo de aquecimento  o exterior de uma amostra está mais quente e, portanto , terá se expandido mais que as regiões internas  Dessa forma são induzidas tensões de compressão na superfície, as quais são equilibradas por tensões de tração interna. As condições de tensão nas regiões interna e externa se invertem em um resfriamento rápido. Choque Térmico de Materiais Frágeis.

No caso de polímeros ou