เกี่ยวกับเครื่องมือนี้
เครื่องคำนวณการขยายตัวเชิงความร้อนคำนวณว่าชิ้นส่วนขยายหรือหดตัวเท่าใดเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยน และเป็นตัวเลือกว่าความเค้นที่สะสมหากชิ้นส่วนถูกยึดแน่นและไม่สามารถขยายตัวได้ เลือกวัสดุ — หรือพิมพ์สัมประสิทธิ์กำหนดเอง — เลือกว่าคุณกำลังขยายความยาว พื้นที่ หรือปริมาตร ป้อนขนาดเดิมและการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ แล้วมันจะให้การเปลี่ยนแปลงเชิงมิติและขนาดใหม่ มันทำงานทั้งหมดในเบราว์เซอร์ของคุณ
การขยายตัวเชิงเส้นเป็นไปตาม ΔL = α·L₀·ΔT ให้ความยาวใหม่ L₀·(1 + α·ΔT) โดย α คือสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงความร้อนเชิงเส้น การขยายตัวของพื้นที่ใช้ประมาณ 2α และการขยายตัวเชิงปริมาตร 3α ดังนั้นเครื่องมือคูณความเครียดเชิงเส้นด้วย 1, 2 หรือ 3 สำหรับประเภทมิติที่คุณเลือก สัมประสิทธิ์ในตัวมีหน่วยเป็น 10⁻⁶ ต่อ °C: เหล็ก 12, เหล็กหล่อ 11, สเตนเลส 17, อะลูมิเนียม 23, ทองแดง 17, ทองเหลือง 19, ไทเทเนียม 8.6, คอนกรีต 12, แก้ว 9 และ PVC 50 การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิสามารถป้อนเป็น °C หรือ °F (เดลตาของ °F ถูกปรับด้วย 5/9) หากคุณป้อนโมดูลัสยืดหยุ่น ความเค้นเชิงความร้อนแบบยึดตรึงเต็มที่คือ σ = E·α·ΔT รายงานเป็น MPa และ psi
เป็นตัวอย่างที่คำนวณจริง แท่งเหล็ก 1000 mm ที่ให้ความร้อนขึ้น 80 °C ขยายตัว 12 × 10⁻⁶ × 1000 × 80 = 0.96 mm ถึง 1000.96 mm หากแท่งเดียวกันถูกหนีบแน่นจนไม่สามารถขยายได้ ความเค้นเชิงความร้อนแบบอัดที่ E = 200 GPa จะเป็น 200,000 × 12 × 10⁻⁶ × 80 ≈ 192 MPa — ซึ่งเป็นเหตุผลที่สะพาน ราง และท่อต้องมีข้อต่อและวงขยายเพื่อคลายความเค้นนี้อย่างแท้จริง