ForHosting KIT · العلوم

حاسبة الإجهاد الحراري

قضيب فولاذي مثبّت بين جدارين صلبين، بمعامل يونغ المعتاد للفولاذ ومعامل تمدد 0.000012 لكل كلفن، يرتفع 50 K فيتعرض لإجهاد ضغط قدره 120 MPa وفق σ = E·α·ΔT. أما التبريد فيولّد شدًا. مجانًا في متصفحكم.

مجاني
يعمل في متصفحك
دون تسجيل
بياناتك لا تغادر جهازك

شغّل الأداة مجانًا اطّلع على الـAPI

استخدمها من الويبAPIالبريدTelegramالتطبيق قريبًا

مثال محلول

إذا أدخلت

معامل يونغ: 200,000,000,000
معامل التمدد: 0.000012
تغيّر درجة الحرارة: 50

تحصل على

الإجهاد الحراري pa: 120,000,000
الإجهاد الحراري mpa: 120
النوع: compressive

عندما يُمنع قضيب مستقيم تمامًا من التمدد أو التقلص المحوري، يُنشئ تغيّر درجة حرارة منتظم إجهادًا حراريًا محوريًا بدلًا من تغيّر طول حر. في النموذج المرن الخطي يتبع المقدار جداء معامل يونغ E ومعامل التمدد الحراري الخطي alpha وتغيّر درجة الحرارة Delta T: تساوي sigma حاصل E في alpha في Delta T. تسخين قضيب معدني مثبت بين جدران صلبة ينتج ضغطًا؛ والتبريد ينتج شدًّا. تقبل هذه الحاسبة E وalpha وΔT، وترفض معامل يونغ السالب باعتباره غير فيزيائي لهذا النموذج، وتُرجع الإجهاد بالباسكال والميغاباسكال مع تصنيف ضغط أو شد أو صفر حسب إشارة الجداء. استخدمها عندما يُمنع التمدد الحر ويحتاج إلى الصيغة المغلقة للقضيب المقيَّد لا حاسبة تغيّر الطول.

كيف يُعرَّف الإجهاد الحراري لقضيب مقيَّد

ابدأ من الانفعال الحراري الحر: لو أمكن للقضيب أن يتمدد بحرية لكان الانفعال المحوري alpha في Delta T بلا إجهاد. عندما يُثبَّت الطرفان يجب أن يبقى الانفعال المحوري الكلي صفرًا، فتفرض الدعامات انفعالًا ميكانيكيًا مساويًا ومعاكسًا. يعطي قانون هوك أحادي البعد عندئذ الإجهاد الميكانيكي sigma مساويًا لـ E مضروبًا في ذلك الانفعال المقيَّد، أي تمامًا E في alpha في Delta T.

هذا الجداء هو صيغة الكتب الكلاسيكية لتغيّر حرارة منتظم في قضيب موشوري بتقييد محوري كامل بلا انحناء. جداء موجب لمواد عادية ذات alpha وE موجبين عند التسخين يعني أن الانفعال الحراري الحر كان سيكون تمددًا، فتدفع الدعامات بالضغط؛ والتبريد يعكس الإشارة ويُنشئ شدًّا. على من يعمل خارج SI الحفاظ على اتساق الوحدات: عندما يكون E بالباسكال وalpha لكل كلفن يكون الإجهاد بالباسكال؛ وحقل الميغاباسكال هو ذلك القيمة مقسومة على مليون للمقارنة المدمجة مع جداول الخضوع.

ما الذي ترسله وما الذي تسترجعه

الحقول الثلاثة إلزامية. عندما يكون معامل يونغ سالبًا تفشل الطلبية برسالة تفيد أن E يجب أن يكون غير سالب للإجهاد الحراري sigma يساوي E alpha Delta T، فيصحّح العميل خطأ إشارة بدل استلام نتيجة غير فيزيائية. يُقبل معامل الصفر وينتج إجهادًا صفرًا.

فحوصات الكتب الكلاسيكية تشمل فولاذًا بـ E نحو مئتي غيغاباسكال وalpha نحو اثني عشر في عشرة إلى سالب ستة لكل كلفن وارتفاعًا بخمسين كلفن، ما يعطي مئة وعشرين ميغاباسكال من الإجهاد الحراري الضاغط عند التقييد الكامل. اربط نموذج المتصفح المجاني لتقارير المختبر والفحوصات السريعة، ثم استدعِ العقد نفسه من سكربتات عند الحاجة إلى توليد جماعي لجداول التصميم أو اختبارات وحدة مؤتمتة. حافظ على E وalpha وΔT في نظام وحدات متسق ليكون الإجهاد العددي ذا معنى حتى إن حوّلت التسميات دون اتصال بعد الاستدعاء.

أين يظهر الإجهاد الحراري المقيَّد في العمل الفعلي

تُسند مقررات مقدمة في مقاومة المواد وميكانيكا الأجسام الصلبة باستمرار مسائل قضيب بنهايات ثابتة تُختزل إلى sigma يساوي E alpha Delta T قبل أي عامل أمان أو مقارنة بالخضوع. تقدّر الأنابيب والسكك وفولاذ الهياكل الإجهاد المحوري المحبوس من حرارة التركيب إلى حرارة التشغيل عند غياب فواصل التمدد أو الدعامات المنزلقة. يقارب تغليف الإلكترونيات والطبقات المركبة الإجهاد المتبقي الحراري من الرتبة الأولى في طبقات مقيَّدة بنفس الجداء عند إهمال التدرجات واللدونة.

غالبًا ما تعيد وحدات ماكرو جداول البيانات تنفيذ الضرب بأخطاء وحدات صامتة بين الغيغاباسكال والميغاباسكال أو بين معاملات لكل درجة مئوية والميكروانفعال؛ يقلّل مَرجع موثوق يُرجع Pa وMPa ويرفض المعامل السالب أخطاء النسخ واللصق بين الفرق. إن احتجت لاحقًا تغيّر طول بالتمدد الحر، أو إجهادًا ميكانيكيًا من القوة على المساحة، أو معامل يونغ من الإجهاد والانفعال، أو مرونة حرارية متعددة المحاور، فعاملها كنوايا بحث وصفحات هبوط منفصلة بدل إثقال صفحة الإجهاد الحراري للقضيب المقيَّد هذه.

حالات الاستخدام

واجبات قضيب بنهايات ثابتة

احسب σ = E·α·ΔT لقضبان مقيَّدة تمامًا ليقارن الطلاب حالات التسخين الضاغط مع التبريد الشدّي بمخرجات Pa/MPa مشتركة.

أقفال حرارية في الأنابيب والسكك

قدّر الإجهاد الحراري المحوري بين درجتي حرارة التركيب والخدمة عند غياب حلقات أو فواصل تمدد.

الأسئلة الشائعة

ما الصيغة التي تستخدمها حاسبة الإجهاد الحراري هذه؟

σ = E·α·ΔT لقضيب مستقيم مقيَّد تمامًا تحت تغيّر حرارة منتظم في المدى المرن الخطي. تُبلّغ الاستجابة الإجهاد بالباسكال والميغاباسكال.

ماذا يحدث إذا كان معامل يونغ سالبًا؟

يُرفض E السالب بوصفه غير فيزيائي لهذا النموذج؛ ويُسمح بمعامل الصفر وينتج إجهادًا صفرًا.

هل التسخين ضغط أم شد؟

لـ α موجب وE ≥ 0 ينتج التسخين (ΔT موجب) جداءً موجبًا يُصنَّف ضغطًا (تمدد ممنوع). ينتج التبريد شدًّا.

هل تحسب تغيّر الطول بالتمدد الحر؟

لا. التمدد الحر هو ΔL = L₀·α·ΔT (صفحة أخرى). هذه الصفحة للإجهاد فقط عندما يُمنع التمدد المحوري تمامًا.

هل يمكنني إدخال تغير الحرارة بالدرجات المئوية؟

نعم. الفرق بالدرجات المئوية يساوي الفرق نفسه بالكلفن، فلا تتغير النتيجة. احرصوا فقط على أن يكون معامل التمدد بالوحدة نفسها، لكل كلفن أو لكل درجة مئوية.

أدوات ذات صلة

للمطوّرين — الوصول عبر API

كل ما في هذه الصفحة متاح برمجيًا. هذا القسم موجّه للفرق التقنية التي تريد ربط الأداة بأنظمتها الخاصة؛ بقية المستخدمين يمكنهم استخدام الأداة أعلاه مباشرة دون الحاجة لقراءة ما يلي.

الـEndpoint

POSThttps://api.kit.forhosting.com/sci/thermal-stress

صادِق على طلبك بترويسة Bearer، وأرسل طلب POST واحدًا لتدخل مهمتك قائمة التنفيذ فورًا؛ ثم تستلم النتيجة عبر webhook أو رابط موقّع.

استدعِ الخدمة من بيئتك

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/sci/thermal-stress \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"youngs_modulus":200000000000,"expansion_coefficient":0.000012,"temperature_change":50}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/sci/thermal-stress", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "youngs_modulus": 200000000000,
    "expansion_coefficient": 0.000012,
    "temperature_change": 50
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/sci/thermal-stress",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "youngs_modulus": 200000000000,
    "expansion_coefficient": 0.000012,
    "temperature_change": 50
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/sci/thermal-stress", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"youngs_modulus":200000000000,"expansion_coefficient":0.000012,"temperature_change":50}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"youngs_modulus":200000000000,"expansion_coefficient":0.000012,"temperature_change":50}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/sci/thermal-stress", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

مثال على الطلب

{
  "youngs_modulus": 200000000000,
  "expansion_coefficient": 0.000012,
  "temperature_change": 50
}

مثال على الاستجابة

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "sci.thermal_stress",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

الواجهة غير متزامنة: تستلم task_id فور الإرسال، ويمكنك الاستعلام عن الحالة بمعدل طلب واحد في الثانية.

الأسعار

لكل طلب$0.002

السعر معلن كما تراه: لا tokens ولا نظام نقاط؛ وإن فشلت المهمة فلن تُحاسَب عليها.

الأخطاء

HTTP	الرمز	المعنى
`401`	`unauthorized`	مفتاح الوصول مفقود أو غير صالح؛ تحقق من ترويسة Bearer في طلبك.
`402`	`insufficient_balance`	رصيدك لا يكفي لتنفيذ هذه المهمة؛ أعد شحن الرصيد ثم أعد المحاولة.
`404`	`unknown_type`	نوع المهمة المطلوب غير موجود في الكتالوج — راجع الاسم المرسل في الطلب.
`429`	`rate_limited`	تجاوزت الحد المسموح من الطلبات؛ انتظر قليلًا ثم أعد المحاولة.

ملاحظات تقنية

كيف يُعرَّف الإجهاد الحراري لقضيب مقيَّد

تتحقق هذه الأداة من أن معامل يونغ ومعامل التمدد وتغيّر الحرارة أعداد منتهية، وترفض معاملًا سالبًا برسالة invalid_input واضحة، وتضرب القيم الثلاث، وتُبلّغ stress_pa وstress_mpa، وتُعلّم kind بـ compressive أو tensile أو zero. المسار حساب عائم حتمي بلا استدعاءات شبكة ولا بذور عشوائية ولا طوابع ساعة حائطية، فتنتج المدخلات المتطابقة دائمًا نفس JSON.

ما الذي ترسله وما الذي تسترجعه

أرسل ثلاثة أعداد منتهية تحت الحقول youngs_modulus وexpansion_coefficient وtemperature_change. الحقول الناقصة والسلاسل الفارغة والقيم غير العددية وNaN وInfinity تفشل بـ invalid_input ولا تُحاسب. عند النجاح تعيد الاستجابة المدخلات المنظّفة وthermal_stress_pa كجداء E في alpha في Delta T وthermal_stress_mpa كذلك القيمة مقسومة على مليون وkind كـ compressive أو tensile أو zero وسلسلة الصيغة sigma equals E alpha Delta T وmethod constrained_thermal_stress وكائن units يوثّق Pa وواحدًا لكل كلفن وK وPa وMPa عند البقاء في SI. تسعير استدعاءات API الناجحة هو الأساس المنشور $0.002 لكل عنصر؛ وإخفاقات التحقق لا تستهلك الرصيد المدفوع مسبقًا.

أين يظهر الإجهاد الحراري المقيَّد في العمل الفعلي

ولأن هذه القدرة محرك parse نقي، فتسعير API هو الأساس المنشور $0.002 لكل عنصر ناجح والتحقق الفاشل لا يستهلك رصيدًا.

حالات التكامل

جداول تصميم واختبارات وحدة

ولّد fixtures حتمية للإجهاد الحراري لماكرو CAD وجداول المواد واختبارات الانحدار دون إعادة تنفيذ تحويل الوحدات يدويًا.

أسئلة تقنية

ما التكلفة؟

أداة المتصفح مجانية وتعمل محليًا. تستخدم طلبات API رصيد KIT المدفوع مسبقًا بـ $0.002 لكل عنصر ناجح؛ والمدخل غير الصالح لا يُحاسب.

اطّلع على توثيق KIT الكامل ←

شغّل الأداة مجانًا

مثال محلول

كيف يُعرَّف الإجهاد الحراري لقضيب مقيَّد

ما الذي ترسله وما الذي تسترجعه

أين يظهر الإجهاد الحراري المقيَّد في العمل الفعلي

حالات الاستخدام

واجبات قضيب بنهايات ثابتة

أقفال حرارية في الأنابيب والسكك

الأسئلة الشائعة

أدوات ذات صلة

للمطوّرين — الوصول عبر API

الـEndpoint

استدعِ الخدمة من بيئتك

مثال على الطلب

مثال على الاستجابة

الأسعار

الأخطاء

ملاحظات تقنية

كيف يُعرَّف الإجهاد الحراري لقضيب مقيَّد

ما الذي ترسله وما الذي تسترجعه

أين يظهر الإجهاد الحراري المقيَّد في العمل الفعلي

حالات التكامل

جداول تصميم واختبارات وحدة

أسئلة تقنية

شكرًا