التمدد الحر الخطي القابل للتعقب
آلة حساب التمدد الخطي
احسب التغير الحر في الطول في البعد الواحد باستخدام معامل التمدد الخطي المتوسط المقدم للحالة المادية الدقيقة وفترة درجة الحرارة. لا يخترع الأداة معامل مادة أو يقوم بتحليل الضغط للكود
معامِل التمدد الخطي المتوسط من المصدرمسارات الوحدات الدقيقةلا يوجد إعدادات مسبقة للمادة
حدود التطبيق. هذه هي حساب التغير الحر في الطول في البعد الواحد. لا تحسب الضغط المقيد، ردود الفعل للدعم، تأثيرات الضغط، مفاصل التمدد، هندسة حلقة الأنابيب، الانحناء، الزحف، التشكيل، أو التباين أو الامتثال للكود.
التغير الحر في الطول المحسب
تغير درجة الحرارة
التشوه الحراري
التغير في الطول
الطول الحر النهائي
حسابي فقط: تطبيق عدم اليقين في L₀، درجتي الحرارة ومعامل التمدد الخطي المتوسط المقدم. يعني القيمة السلبية لـ ΔL الانكماش في الاتجاه المحدد.
تعريف، صيغة وعلاج الوحدات
معامل التمدد الخطي المتوسط عبر T₁→T₂: ᾱ = ΔL / (L₀ · ΔT)
وبالتالي: ΔL = L₀ · (ᾱ × 10⁻⁶ K⁻¹) · ΔT
الطول الحر النهائي: L₂ = L₀ + ΔL
وبالتالي: ΔL = L₀ · (ᾱ × 10⁻⁶ K⁻¹) · ΔT
الطول الحر النهائي: L₂ = L₀ + ΔL
المعادلة هي تعريف معادل لـ المتوسط المعامل عبر الفترة المحددة. ليست صيغة تصميم أنابيب ISO. بالنسبة لنقاط النهاية المئوية، يساوي ΔT في الكلفن T₂−T₁. بالنسبة لنقاط النهاية الفهرنهايتية، يساوي ΔT في الكلفن (T₂−T₁)×5/9. البوصة الدولية هي بالضبط 25.4 ملم.
دليل مطلوب
- المواد والحالة الدقيقة.
- الاتجاه إذا كان هناك تباين.
- مصدر ومعامل التمدد الخطي المتوسط وال فترة.
مرفوض
- درجات الحرارة أقل من الصفر المطلق.
- الطول الأصلي الصفري أو السالب.
- الأس، المجموعات أو اللاحقة الوحدية.
- نتيجة ذات طول نهائي غير موجب.
لم يُحسب
- الضغط، القوة أو الهامش الاستسلامي.
- تمدد الحجم/السائل.
- حلقات الأنابيب أو مفاصل التمدد.
- أي قرار قبول وفقًا للوائح.
لماذا لا يوجد جدول مواد عام. يحذر NIST من أن تسمية مثل "الصلب" في الدليل قد لا تحدد السبيكة الفعلية وأن القيم المرجعية هي متوسطات على مدى نطاق درجة حرارة محدد. كما تظهر بيانات النحاس من NIST أن معامل التمدد الحراري يتغير بشكل كبير مع درجة الحرارة. استخدم مصدر مصنِّع مراقب، أو معيار مادة، أو مصدر مقاس لحالة المادة الفعلية.
حدود المصادر الأولية والمعايير
- ASTM E228-22، طريقة الاختبار القياسية لتمدد المواد الصلبة خطياً باستخدام مقياس التمدد بالقضيب الدافع — نشطة. يؤكد ASTM أن تحديد التمدد بدقة يتطلب مقياس تمدد مُ headlined وقياسات دقيقة للطول ودرجة الحرارة. لا يطبق هذا الحاسب تلك الطريقة الاختبارية.
- ISO 11359-2:2021، البلاستيك — التحليل الحراري الميكانيكي — الجزء 2 — الطبعة الثانية، منشورة، المرحلة 90.60 بعد المراجعة النظامية. نطاقها العام هو طريقة TMA للبلاستيك في الحالة الصلبة؛ فهي ليست جدول خصائص مواد شامل.
- أسئلة متكررة عن صندوق أدوات قياس الهندسة في NIST — يشرح سبب الحاجة إلى مصدر مادة حقيقية ومدى درجة الحرارة بدلاً من معامل غير محدد من الدليل.
- NIST/SEMATECH e-Handbook، دراسة حالة تمدد النحاس الحراري — يوفر معامل التمدد الحراري المقاس كدالة لدرجة الحرارة، مما يثبت أن المعامل الواحد ليس عامًا بشكل عام.
- كتاب BIPM SI، الطبعة التاسعة، الإصدار 4.01 (2026)، الصفحة 129 — يميّز بين قيم درجة الحرارة وفروق درجة الحرارة، ويذكر العلاقة بين الفاصل بوحدة kelvin والفاصل بوحدة degree Celsius.
- NIST SP 811, الملحق B.8 — عوامل تحويل الفاصلة الحرارية والبوصة الدولية الدقيقة.
تصنيف: حساب هندسي عام من معامل متوسط متحكم به من قبل المستخدم. إنه ليس تقييم مطابقة، أو قاعدة بيانات للمواد، أو تحليل للإجهاد، أو تنفيذ لـ ASTM E228 أو ISO 11359-2.
Categories:
