Ingegneria termica · Materiale

Calcolatore della dilatazione termica — Acciaio

Calcola la dilatazione o la contrazione di un componente in acciaio con un coefficiente iniziale α = 12 × 10⁻⁶ K⁻¹, modificabile in base alla qualità effettiva.

Creato il v1.0

Di Thibaut Grzelak, Ingegnere di calcolo meccanico

Ingegneria termica
01Dati di calcoloΔL = α · L₀ · ΔT
L₀ΔL
Il coefficiente è indicativo: verifica la qualità e l’intervallo di temperatura.
02

Risultati

Dilatazione
Lunghezza finale
—m

L = L₀ + ΔL

Deformazione termica
—µε

εth = α · ΔT

Variazione relativa
—%

ΔL / L₀

Sostituzione numerica—

Valore indicativo tipico. Verifica la qualità dell’acciaio e l’intervallo di temperatura del progetto.

Dilatazione libera, materiale omogeneo e coefficiente costante nell’intervallo di temperatura. Un componente vincolato richiede un calcolo delle tensioni termiche.

Esempio di riferimento

Acciaio: lunghezza di 2 m e differenza di 40 °C

Con α = 12 × 10⁻⁶ K⁻¹, la variazione è ΔL = 12 × 10⁻⁶ × 2 × 40 = 0,96 mm.

Confronta con altri materiali

Dilatazione libera del materiale

Formula, coefficiente e unità della dilatazione termica

La variazione di lunghezza dipende da L₀, α e ΔT. Per un intervallo di temperatura, 1 K e 1 °C hanno la stessa ampiezza.

Equazione della dilatazione lineare

Un ΔT positivo produce dilatazione; un ΔT negativo produce contrazione.

ΔL = α · L₀ · ΔT

Acciaio

Con α ≈ 12 × 10⁻⁶ K⁻¹, una barra di 2 m riscaldata di 40 K si allunga di circa 0,96 mm.

Dilatazione impedita

Un vincolo completo può generare una tensione termica che dipende anche dal modulo E.

σth ≈ E · α · ΔT