Změna délky ΔL
mm
— in
Tepelné inženýrství · Materiál
Kalkulačka teplotní roztažnosti — Ocel
Vypočítejte roztažnost nebo smrštění součásti z materiálu ocel s počátečním součinitelem α = 12 × 10⁻⁶ K⁻¹, který lze upravit podle skutečné jakosti.
Vytvořeno v1.0
Autor: Thibaut Grzelak, Inženýr mechanických výpočtů
02
RoztažnostVýsledky
Konečná délka
m
L = L₀ + ΔL
Teplotní přetvoření
µε
εth = α · ΔT
Relativní změna
%
ΔL / L₀
Číselné dosazení
—Běžná orientační hodnota. Ověřte jakost oceli a teplotní rozsah.
Volná roztažnost, homogenní materiál a konstantní součinitel v teplotním intervalu. Omezená součást vyžaduje výpočet teplotního napětí.
Referenční příklad
Ocel: délka 2 m a rozdíl 40 °C
Pro α = 12 × 10⁻⁶ K⁻¹ je změna ΔL = 12 × 10⁻⁶ × 2 × 40 = 0,96 mm.
Porovnat s jinými materiályVolná tepelná roztažnost materiálů
Vzorec, součinitel a jednotky tepelné roztažnosti
Změna délky závisí na L₀, α a ΔT. Pro rozdíl teplot mají 1 K a 1 °C stejnou velikost.
Lineární rovnice
Kladné ΔT způsobí prodloužení, záporné ΔT zkrácení.
ΔL = α · L₀ · ΔTOcel
Při α ≈ 12 × 10⁻⁶ K⁻¹ se tyč délky 2 m při ohřevu o 40 K prodlouží přibližně o 0,96 mm.
Hliník
Při α ≈ 23 × 10⁻⁶ K⁻¹ stejný případ dává přibližně 1,84 mm.
Zabráněná roztažnost
Úplné omezení může vyvolat tepelné napětí závislé také na modulu E.
σth ≈ E · α · ΔT