通常取平均值当作常数处理，然而在温度高、变化大的情况下，则必须考虑其随温度的变化。
1、弹性系数与温度的关系
金属的弹性系数E，剪切模量G随温度增高而减小，泊松比v随温度变化不大。E，G与温度的测定有静态法和动态法，前者是在高温炉由加载进行测试，后者则采用振动法或超声波脉冲法进行测定。振动法是使试件在高温炉中做弹性振动，通过测定频率来测定弹性常数。超声波法则是给试件以超声波，通过测量波的传播速度来测定E，G，v。
2、热系数与温度的关系
金属材料的热系数与温度一般呈线性关系，线胀系数a大体上随温度升高而直线增加，导热系数k随温度增加而减小，比热容随温度增加而增高。通过试验测得的热系数与温度关系的直线斜率或曲线曲度，即可知具体材料的热系数随温度的变化。例如，从不同的资料来源，碳钢的热系数随温度变化如图1所示。
导热系数随温度变化曲线
3、材料的热疲劳
当延性材料随温度升高，即使所受应力超过屈服点也不会立即破坏，但即使应力水平较低，若有较大的温度变化反复进行时，Zui终会由于疲劳而产生龟裂而导致破坏。这种现象称为热疲劳。
设有一试验棒两端固定，受Zui高和Zui低温度之间的反复热循环过程如图所示。
热循环与应力一应变图线
假设试验开始时，棒在Zui高温度下固定，然后冷却产生拉应力，OAF为一应力变线。然后，若重新加热，则应力一应变线开始时平行于OA向下移动，在比冷却循环拉力低的应力下产生屈服，Zui后到达E点。若在Zui高温度下保持一段时间，则由于产生应力松弛使压应力减小到达E'点。如再开始冷却，则沿E'F'上升，在Zui低温度时达到F'点。由于在Zui低温度下不产生压力松弛。若再开始加热，则图线沿F'E"下降，在Zui高温度时到E"点。此处因应力松弛应力减小移至E"'点，若再开始冷却，则沿曲线E"'F"在Zui低温度达到F"点。
若重复这种冷却一加热循环，则应力一应变图线每次都描绘出一条滞后曲线，与其有关的返复塑性应变就是热疲劳的原因。热循环的Zui高和Zui低温度、平均温度、Zui高温度的保持时间、重复速度、材料的弹塑性质等都是影响热疲劳的因素。
热疲劳的强度是指一个循环的塑性应变εP和到达破坏的重复次数N之间的关系。根据曼森一科芬的经验公式：
