À propos de cet outil
Le Calculateur de dilatation thermique détermine de combien une pièce grandit ou rétrécit avec une variation de température, et éventuellement la contrainte qui s'accumule si la pièce est maintenue rigidement et ne peut pas se dilater. Choisissez un matériau — ou saisissez un coefficient personnalisé — sélectionnez si vous dilatez une longueur, une surface ou un volume, saisissez la taille d'origine et la variation de température, et il renvoie le changement dimensionnel et la nouvelle taille. Il s'exécute entièrement dans votre navigateur.
La dilatation linéaire suit ΔL = α·L₀·ΔT, donnant une nouvelle longueur L₀·(1 + α·ΔT), où α est le coefficient de dilatation thermique linéaire. La dilatation surfacique utilise environ 2α et la dilatation volumique 3α, donc l'outil multiplie la déformation linéaire par 1, 2 ou 3 selon le type de dimension choisi. Les coefficients intégrés sont en unités de 10⁻⁶ par °C : acier 12, fonte 11, inox 17, aluminium 23, cuivre 17, laiton 19, titane 8,6, béton 12, verre 9 et PVC 50. La variation de température peut être saisie en °C ou °F (un écart en °F est mis à l'échelle par 5/9). Si vous fournissez un module d'élasticité, la contrainte thermique entièrement bridée est σ = E·α·ΔT, rapportée en MPa et psi.
À titre d'exemple concret, une barre en acier de 1000 mm chauffée de 80 °C se dilate de 12 × 10⁻⁶ × 1000 × 80 = 0,96 mm, atteignant 1000,96 mm. Si cette même barre était rigidement bridée pour ne pas pouvoir grandir, la contrainte thermique de compression avec E = 200 GPa serait de 200 000 × 12 × 10⁻⁶ × 80 ≈ 192 MPa — c'est pourquoi les ponts, rails et tuyauteries ont besoin de joints et de boucles de dilatation pour soulager exactement cette contrainte.