Linearer Wärmeausdehnungsrechner
Berechnung der ein dimensionalen freien Längenänderung unter Verwendung eines mittleren linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten, der für den genauen Materialzustand und das Temperaturintervall angegeben wird. Das Werkzeug erfindet keinen Materialkoeffizienten oder führt eine Rohrleitungscode-Stressanalyse durch.
Berechnete freie Längenänderung
Nur Arithmetik: Berücksichtigen Sie die Unsicherheit von L₀, beiden Temperaturen und dem angegebenen mittleren CTE. Ein negatives ΔL bedeutet Kontraktion in der angegebenen Richtung.
Definition, Formel und Einheitsschreibweise
Daher: ΔL = L₀ · (ᾱ × 10⁻⁶ K⁻¹) · ΔT
Endfreie Länge: L₂ = L₀ + ΔL
Die Gleichung ist die umgestellte Definition des mittelwertigen Koeffizienten über das angegebene Intervall. Es handelt sich nicht um eine ISO-Rohrleitungsformel. Bei Celsius-Endpunkten entspricht ΔT in Kelvin T₂−T₁. Bei Fahrenheit-Endpunkten entspricht ΔT in Kelvin (T₂−T₁)×5/9. Der internationale Zoll beträgt genau 25,4 mm.
Erforderliche Beweise
- Genaueres Material und Zustand.
- Richtung bei Anisotropie.
- Quelle und Intervall des mittleren CTE.
Abgelehnt
- Temperaturen unter absolut null.
- Null/negativen ursprünglichen Länge.
- Exponent, Gruppierung oder Einheitssuffix.
- Ein Ergebnis mit nicht-positiver endfreier Länge.
Nicht berechnet
- Spannung, Kraft oder Zugabe zur Festigkeit.
- Volumetrische/Flüssigkeitsausdehnung.
- Rohrleitungen oder Ausdehnungsgelenke.
- Jede Entscheidung zur Code-Akzeptanz.
Primärquellen und Normgrenzen
- ASTM E228-22, Standard Test Method for Linear Thermal Expansion of Solid Materials With a Push-Rod Dilatometer — aktuell. ASTM erklärt, dass eine genaue Bestimmung der Ausdehnung ein kalibriertes Dilatometer und genaue Längen- und Temperaturmessungen erfordert. Dieser Rechner implementiert diese Testmethode nicht.
- ISO 11359-2:2021, Plastics — Thermomechanical analysis — Part 2 — Edition 2, veröffentlicht, Stufe 90.60 nach systematischer Überprüfung. Sein öffentlicher Umfang ist eine TMA-Methode für feste Kunststoffe; es ist keine universelle Material-Eigenschaftstabelle.
- NIST Engineering Metrology Toolbox FAQ — erklärt, warum eine tatsächliche Hersteller-/Materialquelle und deren Temperaturbereich benötigt werden, anstatt eines nicht identifizierten Handbuchkoeffizienten.
- NIST/SEMATECH e-Handbook, Thermal Expansion of Copper case study — stellt den gemessenen CTE als Funktion der Temperatur dar, was zeigt, dass ein einzelner Koeffizient im Allgemeinen nicht universell ist.
- BIPM SI Brochure, 9. Auflage, Version 4.01 (2026), Seite 129 — unterscheidet zwischen Temperaturwerten und Temperaturunterschieden und legt das Verhältnis zwischen Kelvin und Grad Celsius fest.
- NIST SP 811, Anhang B.8 — genaue Temperaturintervall- und internationale-Zoll-Umrechnungsfaktoren.
Einstufung: allgemeine ingenieurtechnische Berechnung mit einem vom Benutzer kontrollierten mittleren Koeffizienten. Es ist keine Konformitätsbewertung, Materialdatenbank, Spannungsanalyse oder Implementierung von ASTM E228 oder ISO 11359-2.
