การขยายตัวของโครงสร้างเป็นปัจจัยสําคัญในการออกแบบและประยุกต์ใช้วัสดุในอุตสาหกรรมต่างๆ การเข้าใจวิธีการขยายวัสดุเมื่อความร้อนช่วยป้องกันความล้มเหลวของโครงสร้าง และประกันความปลอดภัยและประสิทธิภาพ บทความนี้ให้วิธีการคํานวณการขยายตัวของอุณหภูมิในวัสดุมาตรฐานอุตสาหกรรม
การ เข้าใจ การ แผ่ ขยาย ของ เนื้อ เยื่อ
การขยายตัวของอุณหภูมิ หมายถึง การเพิ่มขึ้นของมิติวัสดุ เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ปริมาณของการขยายตัวขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของวัสดุ และอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลง
วิธีการคํานวณแบบขั้นต่อวินาที
เพื่อคํานวณการเปลี่ยนแปลงความยาวของวัสดุ เนื่องจากอุณหภูมิมีการเปลี่ยนแปลง จงตามขั้นตอนเหล่านี้:
- ระบุความยาวดั้งเดิม (L0) ของวัสดุ
- ระบุการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ (ShT) ในหน่วยองศาเซลเซียสหรือเคลวิน
- จงหาสัมประสิทธิ์ของวัสดุของการขยายตัว เชิงเส้น (in อังกฤษ)
- ประยุกต์ใช้สูตร: ⁇ L = L0 ⁇ × ⁇ T.
การคํานวณตัวอย่าง
สมมติว่าแท่งเหล็กที่ยาวเริ่มต้น 2 เมตรร้อนจาก 20/C ถึง 80/0. สัมประสิทธิ์ของการขยายตัวแบบเชิงเส้นมีประมาณ 12 x 10-6.
คํานวณการเปลี่ยนแปลงของความยาว:
⁇ L = 2 m x 12 x 10 6 / ⁇ C × (80C - 20/20C) = 2 m x 12 x 10-6 x 60144 m.
การ พิจารณา และ การ ใช้ ประโยชน์
เครื่อง ยนต์ ต้อง คิด บัญชี เพื่อ การ ขยาย อุณหภูมิ เมื่อ ออก แบบ ส่วน ประกอบ ที่ มี อุณหภูมิ แตก ต่าง กัน.