Apa itu Thermoelasticity?

Thermoelasticity adalah perubahan ukuran dan bentuk objek padat saat suhu objek itu berfluktuasi.Bahan yang lebih elastis akan berkembang dan berkontraksi lebih dari bahan -bahan yang lebih tidak elastis.Para ilmuwan menggunakan pemahaman mereka tentang termoelastisitas untuk merancang bahan dan objek yang dapat menahan fluktuasi suhu tanpa pecah.

Para ilmuwan telah memahami persamaan yang menggambarkan termoelastisitas selama lebih dari 100 tahun tetapi baru saja memulai bahan pengujian stres untuk menentukan bagaimana termoelastik mereka berada.Dengan menundukkan bahan pada kenaikan dan turun suhu, insinyur dapat memprediksi berapa banyak bahan ini akan berkembang atau berkontraksi pada suhu yang berbeda.Pengetahuan ini penting ketika membangun mesin atau struktur bantalan berat dengan potongan -potongan yang perlu disatukan secara erat.Memahami prinsip -prinsip termoelastisitas membantu para insinyur merancang hal -hal yang mempertahankan integritas struktural mereka untuk berbagai suhu.

Prinsip -prinsip termoelastisitas telah memengaruhi cara para insinyur merancang sejumlah objek yang berbeda.Mengetahui bahwa beton mengembang ketika dipanaskan, misalnya, adalah alasan bahwa trotoar dirancang dengan ruang kecil di antara lempengan.Tanpa ruang -ruang ini, beton tidak akan memiliki ruang untuk mengembang, menyebabkan banyak tekanan pada material, dan menyebabkan retakan, pecah atau lubang.Demikian juga, jembatan dirancang dengan sambungan ekspansi untuk memungkinkan komponen mengembang saat dipanaskan.

Semua bahan yang elastis mengembang saat dipanaskan dan berkontraksi saat didinginkan.Ekspansi yang dijelaskan oleh formula termoelastisitas disebabkan oleh peningkatan pergerakan atom dalam material.Atom -atom ini tetap terkait satu sama lain sebagai pemanasan padat tetapi ikatan molekuler tumbuh dalam ukuran, memungkinkan atom untuk bergerak menjauh satu sama lain dan menyebabkan bahan tumbuh.Sebaliknya, ketika suatu bahan didinginkan, atom -atom bergerak lebih sedikit dan ikatan menariknya lebih dekat satu sama lain.

Prinsip -prinsip termoelastisitas menentukan bahwa ekspansi yang disebabkan oleh peningkatan suhu akan menyebabkan suatu objek berkembang ke segala arah.Lempengan beton mengembang satu sama lain, jauh dari tanah, dan turun ke tanah ketika mereka dipanaskan.Piala atau kapal lain akan meluas ke segala arah juga sedemikian rupa sehingga volume total yang dapat mereka mengandung peningkatan seiring dengan ukuran kapal.Rumus spesifik digunakan dalam studi termoelastisitas untuk menggambarkan bagaimana objek berubah bentuk dengan perubahan suhu.