Термічне розширення є явищем, де метали змінюються за розміром при підданому температурному перепаду. Розуміння цієї поведінки є важливим для інженерів і дизайнерів, щоб забезпечити безпеку і функціональність металевих компонентів в різних додатках.

Основи терморозширювальної

Коли метали нагріваються, їх атоми в'яжуть більш енергійно, викликаючи матеріал для розширення. Поперечно, результати охолодження в скорочуванні. Кількість розширення залежить від властивостей матеріалу і зміни температури.

Розрахунок теплової розширюваності

лінійне розширення металу можна розрахувати за допомогою формули:

]

ΔL] - зміна довжини, α - коефіцієнт лінійного розширення, L0] - оригінальна довжина, а ΔT - зміна температури.

Розглядання дизайну

Інженери повинні враховувати теплорозширення при проектуванні металоконструкцій. Дозволи виготовляються для запобігання стресу або деформації через зміни температури. До загальноприйнятих стратегій відносяться:

  • Некорпоративне розширення швів
  • Використання гнучких матеріалів
  • Розробка для максимального очікуваного розширення
  • Вибираємо матеріали з низькими коефіцієнтами розширення

Практичний приклад

Насадка сталевого стрижня 2 метрів довжиною нагрівається від 20°C до 100°C. При коефіцієнті лінійного розширення для сталі приблизно 12 × 10-6 /°C розширення може бути розрахована як:

× 200 см × 80°C = 0.192 см