Hvad er Thermoelasticity?

Thermoelasticity er ændringen i størrelse og form af en fast genstand som temperaturen af ​​den pågældende genstand svinger. Materialer, der er mere elastisk vil udvide og kontrahere mere end de materialer, der er mere uelastisk. Forskere bruger deres forståelse af thermoelasticity at designe materialer og genstande, der kan modstå temperatursvingninger uden at knække.

Forskere har forstået ligninger, der beskriver thermoelasticity i over 100 år, men har først for nylig begyndt stress test materialer for at afgøre, hvor termoelastisk de er. Ved at underkaste materiale til stigende og faldende temperaturer, ingeniører er i stand til at forudsige, hvor meget disse materialer vil udvide eller kontrakt ved forskellige temperaturer. Denne viden er vigtig, når man bygger maskiner eller vægtbærende strukturer med stykker, der har brug for at passe tæt sammen. Forstå principperne i thermoelasticity hjælper ingeniører designe ting, der opretholder deres strukturelle integritet for en række temperaturer.

Principperne for thermoelasticity har påvirket den måde ingeniører designe en række forskellige genstande. Vel vidende at beton udvider sig, når det opvarmes, for eksempel, er grunden til, at fortove er designet med små mellemrum mellem pladerne. Uden disse rum, vil betonen have nogen plads til at udvide, hvilket medfører en stor belastning på materialet, og som fører til revner, brud eller huller. Ligeledes er broer designet med dilatationsfuger at give mulighed for de komponenter, til at udvide, da de er opvarmet.

Alle materialer, der er elastisk udvide når det opvarmes og kontrakt, når den afkøles. Udvidelsen, som er beskrevet af thermoelasticity formler er forårsaget af en stigning i bevægelsen af ​​atomerne i materialet. Disse atomer forbliver knyttet til hinanden som et fast stof heats men de molekylære bindinger vokser i størrelse, så de atomer bevæge sig væk fra hinanden og forårsager materialet til at vokse. Omvendt, når et materiale afkøles, atomerne bevæger sig mindre, og bindingerne trække dem tættere på hinanden.

Principperne for thermoelasticity dikterer, at udvidelsen er forårsaget af en stigning i temperatur vil forårsage et objekt at ekspandere i alle retninger. Plader af beton udvide ud mod hinanden, op væk fra jorden, og ned mod jorden, når de opvarmes. Kopper eller andre fartøjer vil ekspandere i alle retninger samt på en sådan måde, at den samlede mængde, de kan indeholde stiger sammen med fartøjets størrelse. Specifikke formler bruges i studiet af thermoelasticity at beskrive, hvordan objekter ændrer i form med ændringer i temperaturen.


© 2019 Zajacperrone.com | Contact us: webmaster# zajacperrone.com