Sıcaklık varyasyonları ile ilgili olarak metallerin boyutsal değişimin bir fenomendir. Bu davranışı anlamak, çeşitli uygulamalarda metal bileşenlerin güvenliğini ve işlevselliğini sağlamak için mühendisler ve tasarımcılar için gereklidir.

Temelleri Termal genişleme

Metaller ısıtıldığında, atomları daha güçlü bir şekilde, malzemenin genişlemesine neden olur. Tersine, soğutma sonuçları sözleşmede. genişleme miktarı materyalin özelliklerine ve sıcaklık değişikliğine bağlıdır.

Hesaplamak Termal genişleme

Bir metalin lineer genişlemesi formülü kullanarak hesaplanabilir:

[0]345L = α × L0 × {{T).

[FONT=0) {8|[Dönetici:0) {0}[Dönetici:0) {0}[Dönetici:0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))

Tasarım

Mühendisler metal yapıları tasarlarken termal genişleme için hesap vermelidir. İzinler sıcaklık değişiklikleri nedeniyle stres veya deformasyon önlemek için yapılır. Common stratejileri şunları içerir:

  • Genişleme eklemleri
  • Esnek malzemeler kullanarak
  • Maksimum beklenen genişleme için tasarım
  • Genişleme katları ile malzeme seçimi

Pratik Örnek

Bir çelik çubuk 2 metre uzunluğunda 20°C'den 100°C'ye kadar ısınıyor varsayalım. Yaklaşık 12 × 10 )-6) /°C, genişleme hesaplanabilir:

[FONT=0) {8L = 12 × 10[DÜT:1)-6[D:2) × 200 cm × 80°C = 0.192 cm)