Uzunluk değişimi ΔL
mm
— in
Isıl mühendislik · Malzeme
Isıl genleşme hesaplayıcısı — Alüminyum
Gerçek kaliteye göre değiştirilebilen α = 23 × 10⁻⁶ K⁻¹ başlangıç katsayısıyla alüminyum parçanın genleşme veya büzülmesini hesaplayın.
Oluşturulma v1.0
Yazar: Thibaut Grzelak, Mekanik Hesap Mühendisi
02
GenleşmeSonuçlar
Son uzunluk
m
L = L₀ + ΔL
Isıl şekil değiştirme
µε
εth = α · ΔT
Bağıl değişim
%
ΔL / L₀
Sayısal yerine koyma
—Yaygın yaklaşık değer; alaşımlar farklı olabilir.
Serbest genleşme, homojen malzeme ve sıcaklık aralığında sabit katsayı. Kısıtlı parça için ısıl gerilme hesabı gerekir.
Referans örneği
Alüminyum: 2 m uzunluk ve 40 °C fark
α = 23 × 10⁻⁶ K⁻¹ ile değişim ΔL = 23 × 10⁻⁶ × 2 × 40 = 1,84 mm olur.
Diğer malzemelerle karşılaştırMalzemelerin serbest ısıl genleşmesi
Isıl genleşmenin formülü, katsayısı ve birimleri
Boy değişimi L₀, α ve ΔT’ye bağlıdır. Sıcaklık farkı için 1 K ile 1 °C aynı büyüklüktedir.
Doğrusal denklem
Pozitif ΔT uzama, negatif ΔT kısalma oluşturur.
ΔL = α · L₀ · ΔTÇelik
α ≈ 12 × 10⁻⁶ K⁻¹ ile 2 m uzunluğundaki çubuk 40 K ısıtıldığında yaklaşık 0,96 mm uzar.
Alüminyum
α ≈ 23 × 10⁻⁶ K⁻¹ ile aynı durumda yaklaşık 1,84 mm uzama oluşur.
Engellenmiş genleşme
Tam kısıtlama, E modülüne de bağlı bir ısıl gerilme oluşturabilir.
σth ≈ E · α · ΔT