18.11 : Contrainte thermique

La contrainte thermique est un concept qui apparaît lorsque l’on considère la manière dont les changements de température affectent les structures. Contrairement à l’hypothèse conventionnelle selon laquelle les structures restent constantes sous charge, les scénarios réels impliquent souvent des fluctuations de température qui peuvent avoir un impact significatif sur ces structures. Considérons une tige homogène de section uniforme

La constante de proportionnalité dans cette relation est une caractéristique spécifique au matériau connue sous le nom de coefficient de dilatation thermique. Il représente la quantité de variation d'une unité de longueur d'un matériau pour chaque degré de changement de température. Le coefficient peut être exprimé en unités par degré Celsius.

Lorsque la tige se déforme en raison du changement de température, il en résulte un allongement. La déformation est associée à une déformation thermique. Il est important de noter que la contrainte n’est pas nécessairement liée à la déformation thermique. Il distingue les déformations thermiques des déformations mécaniques, qui impliquent généralement des contraintes associées. Comprendre les contraintes thermiques est essentiel pour concevoir et analyser des structures soumises à des changements de température. La contrainte thermique doit être assurée pour la sécurité et l'intégrité des structures dans différentes conditions environnementales. Cela peut affecter considérablement les performances et la durée de vie de diverses structures.