Περιεχόμενο
Σχεδόν όλα τα υλικά παρουσιάζουν ελαφρά παραμόρφωση ως απόκριση στις μεταβολές της θερμοκρασίας. Αυξάνονται όταν θερμαίνονται και συστέλλονται όταν ψύχονται. Αυτός είναι ένας σημαντικός παράγοντας που πρέπει να ληφθεί υπόψη για μέρη μηχανών ή δομικά στοιχεία που υπάρχουν σε περιβάλλοντα με διακυμάνσεις θερμοκρασίας. Εάν ένα τμήμα επεκταθεί, μπορεί να δημιουργήσει τάσεις σε άλλα κατασκευαστικά μέρη και πιθανώς να προκαλέσει βλάβη. Η ακριβής παραμόρφωση οποιουδήποτε αντικειμένου εξαρτάται από τη γεωμετρία και τη σταθερά της θερμικής διαστολής.
Βήματα
Αναζητήστε τη σταθερά υλικών της θερμικής διαστολής. Η σταθερά θερμικής διαστολής είναι μια ποσότητα που αναφέρει την ποσοστιαία μεταβολή του μήκους ενός υλικού για κάθε βαθμό αλλαγής θερμοκρασίας. Για παράδειγμα, μία ίντσα αλουμινίου θα γίνει περισσότερο από 0.0000131 ίντσες όταν θερμαίνεται κατά 1 βαθμό Fahrenheit.
Προσδιορίστε την κούνια θερμοκρασίας στην οποία υποβάλλεται ο κύλινδρος. Πιθανότατα το τμήμα σχεδιάστηκε σε θερμοκρασία βάσης, όπως το εύκρατο δωμάτιο, στο οποίο δεν υφίσταται θερμική καταπόνηση. Βρείτε τη διαφορά μεταξύ της θερμοκρασίας βάσης και της μέγιστης ή ελάχιστης θερμοκρασίας στην οποία εκτίθεται ο κύλινδρος.
Υπολογίστε την καταπόνηση. Η καταπόνηση είναι μια αδιάστατη ποσότητα ίση με την μεταβολή του μήκους σε σχέση με το αρχικό μήκος. Μπορείτε να υπολογίσετε την καταπόνηση πολλαπλασιάζοντας τη θερμική σταθερά της διαστολής με την αλλαγή της θερμοκρασίας.
Αποκτήστε το ύψος και τη διάμετρο των κυλίνδρων. Μπορείτε να μετρήσετε αυτές τις ποσότητες ή να τις λάβετε από προκαθορισμένες προδιαγραφές.
Πολλαπλασιάστε την τάση είτε με τη διάμετρο είτε με το ύψος του κυλίνδρου για να βρείτε την αλλαγή μήκους προς οποιαδήποτε κατεύθυνση. Εάν ο κύλινδρος κάθεται σε μια τσέπη ή μανίκι και πρέπει να γνωρίζετε την αλλαγή της περιφέρειας, πολλαπλασιάστε τη μεταβολή της διαμέτρου με τον αριθμό pi (3.14).