گسترش خطی آزاد قابل ردیابی

ماشین حساب گسترش خطی

محاسبه تغییر طول آزاد یک‌بعدی با استفاده از ضریب گسترش خطی میانگین ارائه‌شده برای وضعیت دقیق ماده و بازه دمایی. این ابزار ضریب ماده را ابداع نمی‌کند یا تحلیل تنش کد لوله‌کشی را انجام نمی‌دهد

ضریب گسترش خطی میانگین از منبع کاربرمسیرهای واحد دقیقهیچ پیش‌تنظیم ماده

مرز قابلیت کاربرد. این یک محاسبه تغییر طول آزاد یک‌بعدی است. این ابزار تنش محدود، واکنش‌های پشتیبانی، اثرات فشار، مفصل‌های گسترش، هندسه حلقه لوله، خمش، جریان، پلاستیسیته، یا هماهنگی با کد را محاسبه نمی‌کند.

ورودی‌ها

طول آزاد اصلی L₀ *

باید مثبت باشد.

واحد طول *

ضریب گسترش خطی میانگین ᾱ *

µm/(m·K)، عددی برابر با 10⁻⁶/K. مقادیر مثبت فقط زمانی مجاز هستند که توسط منبع پشتیبانی شوند.

مقیاس دما *

هر دو نقطه پایانی باید از همان مقیاس استفاده کنند.

دمای اولیه T₁ *

دمای نهایی T₂ *

منبع CTE و وضعیت ماده *

ماشین حساب هیچ چیزی ذخیره نمی‌کند؛ این متن فقط در رکورد نتیجه تکرار می‌شود.

تأیید کردم که ᾱ یک ضریب گسترش خطی میانگین برای این جهت/وضعیت دقیق ماده و تمام بازه دمایی T₁–T₂ است، و اینکه عضو آزاد برای تغییر طول است.

تغییر طول آزاد محاسبه‌شده

تغییر دما—

تنش حرارتی—

تغییر طول—

طول آزاد نهایی—

فقط محاسبات حسابی: عدم قطعیت L₀، هر دو دما و ضریب گسترش خطی میانگین ارائه‌شده را اعمال کنید. یک ΔL منفی به معنای انقباض در جهت اعلام‌شده است.

تعریف، فرمول و مورد واحد

ضریب گسترش خطی میانگین بر روی T₁→T₂: ᾱ = ΔL / (L₀ · ΔT)
بنابراین: ΔL = L₀ · (ᾱ × 10⁻⁶ K⁻¹) · ΔT
طول آزاد نهایی: L₂ = L₀ + ΔL

این معادله تعریف مجدداً تنظیم‌شده میانگین ضریب بر روی بازه اعلام‌شده است. این یک فرمول طراحی لوله ISO نیست. برای نقاط پایانی سانتیگراد، ΔT در کلوین برابر است با T₂−T₁. برای نقاط پایانی فارنهایت، ΔT در کلوین برابر است با (T₂−T₁)×5/9. انچ بین‌المللی دقیقاً 25.4 میلی‌متر است.

اثبات ضروری

ماده و وضعیت دقیق.
جهت اگر ناهمسان باشد.
منبع CTE میانگین و بازه.

رد شده

دمای زیر صفر مطلق.
طول اصلی صفر/منفی.
توان، گروه‌بندی یا پسوند واحد.
نتیجه‌ای با طول نهایی غیرمثبت.

محاسبه نشده

تنش، نیرو یا حاشیه مقاومت.
گسترش حجمی/مایع.
حلقه‌های لوله یا مفصل‌های گسترش.
هر تصویب استاندارد.

دلیل عدم وجود جدول ماده عمومی. NIST هشدار می‌دهد که برچسب‌های دستورالعمل مانند «فولاد» ممکن است آلیاژ واقعی را شناسایی نکنند و ارزش‌های مرجع میانگین در بازه‌ای مشخص از دما هستند. داده‌های مس NIST نیز نشان می‌دهند که ضریب گسترش حرارتی (CTE) با دما به طور قابل توجهی تغییر می‌کند. برای شرایط واقعی از تولیدکننده مراقب، استاندارد ماده یا منبع اندازه‌گیری شده استفاده کنید.

مرز منابع اصلی و استانداردها

ASTM E228-22, روش آزمون استاندارد برای گسترش خطی حرارتی مواد جامد با دیلاتومتر دندانه‌دار — فعال. ASTM بیان می‌کند که تعیین دقیق گسترش نیازمند دیلاتومتر کالیبر شده و اندازه‌گیری دقیق طول و دما است. این ماشین حساب آن روش آزمون را پیاده‌سازی نمی‌کند.
ISO 11359-2:2021, پلاستیک‌ها — تحلیل حرارتی-مکانیکی — بخش 2 — نسخه 2، منتشر شده، مرحله 90.60 پس از بررسی سیستماتیک. حوزه عمومی آن روش TMA برای پلاستیک‌های حالت جامد است؛ این یک جدول خاصیت ماده جهانی نیست.
سوالات متداول ابزار اندازه‌گیری مهندسی NIST — توضیح می‌دهد که چرا به جای ضریب دستورالعمل غیرمشخص، نیاز به منبع ماده واقعی و تولیدکننده و بازه دما داریم.
NIST/SEMATECH e-Handbook, مطالعه موردی گسترش حرارتی مس — ضریب گسترش حرارتی (CTE) را به عنوان تابعی از دما ارائه می‌دهد، نشان می‌دهد که یک ضریب واحد به طور کلی جهانی نیست.
کتاب SI بی‌پی‌ام، نسخه 9، ورژن 4.01 (2026), صفحه 129 — مقادیر دما را از تفاوت‌های دما متمایز می‌کند و رابطه بازه کلوین/درجه سانتیگراد را بیان می‌کند.
NIST SP 811, بخش پیوست B.8 — عوامل تبدیل دقیق بازه دما و اینچ بین‌المللی.

طبقه بندی: محاسبه مهندسی عمومی از ضریب میانگین کنترل‌شده توسط کاربر. این یک ارزیابی هماهنگی، پایگاه داده ماده، تحلیل تنش یا پیاده‌سازی ASTM E228 یا ISO 11359-2 نیست.