گسترش حرارتی پدیده ای است که در آن فلزات در اندازه در هنگام تغییرات دما تغییر می کنند. درک این رفتار برای مهندسان و طراحان ضروری است تا ایمنی و عملکرد اجزای فلزی را در برنامه های مختلف تضمین کنند.

پایه های گسترش حرارتی

هنگامی که فلزات گرم می شوند، اتم های آنها با شدت بیشتری ارتعاش می شوند و باعث می شوند مواد در مقابل گسترش یابد، نتایج خنک کننده در انقباض بستگی به خواص مواد و تغییر دما دارد.

محاسبه گسترش حرارتی

گسترش خطی یک فلز را می توان با استفاده از فرمول محاسبه کرد:

[[ویرایش] [۱] [۱۰] [۱۰] = α × × × × × × × {\displaystyle {\displaystyle {\displaystyle {\displaystyle {\displaystyle }

در جایی که [در برابر [مشرکان] تغییر می کند، [[۱] [۱۰] [۱۰] [۱] [۱۰] [۱] [۱۰] [۱] [۱۰] [۱] [۱۰] [۱۰] [۱۰] [۱۰] [۱۰] [۱۰]] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳]]]]] [۳] [۳] [۳] [بر [بر [بر [بر [بر [بر [بر [بر [بر [بر [بر [بر [بر [۳] [بر [بر [بر [بر [بر [بر [بر [بر [بر [بر [بر [بر [بر [بر [بر [بر [بر [بر [۳] [۳] [۳] [بر [بر [بر [بر [بر [بر [بر [بر [بر [بر

طراحی ذهنیت

مهندسان باید هنگام طراحی ساختارهای فلزی، گسترش حرارتی را در نظر بگیرند.اجازه ها برای جلوگیری از استرس یا تغییر شکل به دلیل تغییرات دما، استراتژی های مشترک شامل موارد زیر است:

  • ایجاد مفاصل گسترش
  • استفاده از مواد انعطاف پذیر
  • طراحی برای حداکثر توسعه مورد انتظار
  • انتخاب مواد با ضریب پایین توسعه

مثال عملی

فرض کنید میله فولادی 2 متر طول از 20 درجه سانتیگراد تا 100 درجه سانتیگراد گرم شده است، با ضریب گسترش خطی برای فولاد تقریبا 12 × 10 -6 / ° C]، گسترش می تواند به عنوان محاسبه:

ΔL = 12 × 10 × 200 × 80 ° C = 0.192 سانتی متر [[ویرایش]