Innehåll
Nästan alla material upplever svag deformation som svar på temperaturförändringar. De expanderar när de värms upp och sammandras när de kyls. Detta är en viktig faktor att beakta för maskindelar eller konstruktionskomponenter som finns i miljöer med fluktuerande temperaturer. Om en del expanderar kan det skapa påfrestningar på andra konstruktionsdelar och eventuellt orsaka fel. Den exakta deformationen av något objekt beror på dess geometri och dess termiska expansionskonstant.
Steg
Slå upp materialen konstant för termisk expansion. Värmeutvidgningskonstanten är en kvantitet som anger den procentuella förändringen i längd på ett material för varje temperaturförändring. Till exempel kommer en tum aluminium att bli 0,0000131 tum längre när det värms upp med 1 grad Fahrenheit.
Bestäm temperatursvängningen som cylindern utsätts för. Förmodligen designades delen vid en bastemperatur, såsom rumstemperatur, vid vilken den inte upplever någon termisk spänning. Hitta skillnaden mellan bastemperaturen och den maximala eller minimitemperatur som cylindern utsätts för.
Beräkna belastningen. Stammen är en måttlös mängd som är lika med förändringen i längd över den ursprungliga längden. Du kan beräkna spänningen genom att multiplicera värmekonstantionen för expansion med temperaturförändringen.
Få cylindrarnas höjd och diameter. Du kan mäta dessa mängder eller få dem från förinspelade specifikationer.
Multiplicera belastningen med antingen diametern eller cylinderns höjd för att hitta längdförändringen i endera riktningen. Om cylindern sitter i en ficka eller hylsa och du behöver veta dess förändring i omkretsen, multiplicerar du ändringen i diameter med siffran pi (3.14).