熱弾性とは何ですか？

熱弾性は、そのオブジェクトの温度が変動するため、固体オブジェクトのサイズと形状の変化です。より弾力性のある材料は、より非弾性のある材料よりも拡大し、収縮します。科学者は熱弾性の理解を使用して、壊れずに温度の変動に耐えることができる材料とオブジェクトを設計します。

科学者は、100年以上にわたって熱弾力性を記述する方程式を理解してきましたが、最近では熱弾性がどの程度熱弾​​性であるかを判断するためにストレステスト材料を始めました。材料を上昇と上昇の温度にさらすことにより、エンジニアはこれらの材料がさまざまな温度でどれだけ拡大または収縮するかを予測することができます。この知識は、密接に合わせる必要があるピースを備えた機械または重量軸受構造を構築する場合に重要です。熱弾力性の原則を理解することで、エンジニアが構造的完全性を維持するものを設計するのに役立ちます温度の範囲。

熱弾力性の原理は、エンジニアがさまざまなオブジェクトを設計する方法に影響を与えました。たとえば、コンクリートが加熱されたときにコンクリートが拡大することを知ることが、歩道がスラブ間の小さなスペースで設計されている理由です。これらのスペースがなければ、コンクリートには拡張する余地がなく、材料に大きなストレスを引き起こし、亀裂、休憩、穴につながります。同様に、ブリッジは伸縮継手で設計されており、コンポーネントが加熱されると拡張できるようにします。

加熱時に弾性のあるすべての材料が膨張し、冷却されたときに収縮します。熱弾性式によって記述される膨張は、材料内の原子の動きの増加によって引き起こされます。これらの原子は固体熱として互いにリンクされたままですが、分子結合のサイズが増加し、原子が互いに離れて移動し、成長する材料。逆に、材料が冷却されると、原子は移動しません。結合は互いに近づきます。

熱弾力性の原理は、温度の上昇によって引き起こされる拡張により、オブジェクトがすべての方向に拡張されることを決定します。コンクリートのスラブは、互いに向かって拡大し、地面から離れて、加熱されたときに地面に向かって下ります。カップまたはその他の容器は、容器のサイズとともに増加することができる総量が封じ込めることができるように、あらゆる方向に拡大します。特異的な式は、熱弾力性の研究で使用され、温度の変化によって物体の形状がどのように変化するかを説明します。