열팽창은 금속이 온도 변이에 따라 크기로 변화하는 현상입니다. 이 행동을 이해하는 것은 엔지니어와 디자이너들에게 다양한 응용 분야에 금속 부품의 안전과 기능을 보장하는 데 필수적입니다.

열팽창의 기초

금속이 가열되면 원자가 더 활기차게 진동하고 재료가 확장되도록합니다. 따라서 수축의 냉각 결과. 확장의 양은 재료의 특성과 온도 변화에 따라 다릅니다.

열팽창식

금속의 선형 확장은 공식을 사용하여 계산 될 수 있습니다.

ΔL = α × L0 × ΔT]

여기서 ΔL는 길이의 변화, α]는 선형 확장의 계수, L0]]는 원래 길이, ΔT]는 온도 변화입니다.

설계 고려 사항

엔지니어는 금속 구조를 설계할 때 열팽창에 대한 계정이어야합니다. 허용은 온도 변화로 인한 응력 또는 변형을 방지하기 위해 제작되었습니다. 일반적인 전략은 다음과 같습니다.

  • 팽창 관절
  • 유연한 재료 사용
  • 최대 예상 확장을 위한 설계
  • 확장의 낮은 계수로 재료 선택

Practical 예제

긴 강철 막대를 공급하십시오 긴 2 미터는 20°C에서 100°C에 가열됩니다. 대략 12 × 10 의 강철을 위한 선형 확장의 계수로 - 6] /°C, 확장은 것과 같이 산출될 수 있습니다:

ΔL = 12 × 10-6] × 200cm × 80°C = 0.192cm]]