Thermospannung
Aus ESOCAETWIKIPLUS
engl: thermal stress Kategorie: 
Level 2 Mechanik
Allgemeine Informationen hierzu finden Sie zum Beispiel bei wikipedia:Thermospannung oder bei wikipedia:Thermische Spannung (Mechanik).
Die Thermospannung oder thermische Spannung ergibt sich aus der thermischen Dehnung (einer Längenänderung) im Material und einer Zwängung. Eine solche Zwängung kann zum Beispiel eine äußere Einwirkung (also eine Randbedingung) sein.
Ein theoretischer Grenzfall ist ein Bauteil, das bei Raumtemperatur spannungsfrei (also ohne Spannungen) ist und auf eine höhere Temperatur uniform (gleichmäßig) aufgeheizt wird: hierbei treten thermische Dehnungen auf (das Bauteil dehnt sich aus), aber keine Thermospannungen.
In der Praxis gibt es diesen Grenzfall kaum, denn es gibt immer wieder Einflüsse, die diese uniforme (gleichmäßige) Ausdehnung beeinflussen, zum Beispiel
- wird meistens das Aufheizen oder Abkühlen durch Wärmezufuhr oder -abfuhr von außen erreicht, dann ergeben sich immer Temperaturdifferenzen im Bauteil, und diese ergeben unterschiedliche thermische Dehnungen und damit auch Thermospannungen
- gibt es oftmals Randbedingungen (Lagerungen), die eine Zwängung ergeben und zu Spannungen führen, oder
- es gibt unterschiedliche Materialien im Bauteil, die unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten haben und dadurch gegenseitige Verspannungen - also Thermospannungen - ergeben.
Simulation
Die Thermospannung ergibt sich bei einer Simulation der Strukturmechanik aus den thermischen Dehnungen und
- den Randbedingungen (Lagerungen),
- den Temperaturdifferenzen und
- unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten.
