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Lineare und volumetrische Wärmeausdehnung eines isotropen Werkstoffs. Linear: ΔL = α·L₀·ΔT, L₁ = L₀·(1+α·ΔT). Volumetrisch: ΔV = 3α·V₀·ΔT. Typische α-Werte für Kohlenstoff-/legierten Stahl, Aluminium, Kupfer, austenitischen Edelstahl, Titan und Glas eingebaut; oder benutzerdefiniert. ΔT in K oder °C, L in mm, V in mm³.
Ausführung
Fülle das Formular aus, starte das Tool und prüfe das Ergebnis an einem Ort.
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Leitfaden zur Tool-Nutzung
Der Wärmeausdehnungs-Rechner bestimmt die lineare oder volumetrische Ausdehnung isotroper Werkstoffe bei einer Temperaturänderung. Wählen Sie einen Werkstoff mit typischem Ausdehnungskoeffizienten α oder geben Sie α benutzerdefiniert ein.
Hintergrund
Ein 1000 mm langes Stahlbauteil wird um 100 K erwärmt.
Aufgabe
Die zusätzliche Länge und die Endlänge sollen vor der Konstruktion einer temperaturbeanspruchten Führung abgeschätzt werden.
Verwendung
Wählen Sie „Linear“, „Kohlenstoffstahl“, geben Sie 1000 mm als L₀ und 100 K als ΔT ein.
α = 0,000012 1/K; Dezimalstellen: 4Ergebnis
Die Längenzunahme beträgt 1,2000 mm, die Endlänge 1001,2000 mm.
Hintergrund
Das Ausgangsvolumen eines Aluminiumbauteils beträgt 1.000.000 mm³, die Temperatur steigt um 50 K.
Aufgabe
Die erwartete Volumenänderung soll für eine technische Abschätzung ermittelt werden.
Verwendung
Wählen Sie „Volumetrisch“, „Aluminiumlegierung“, geben Sie 1.000.000 mm³ als V₀ und 50 K als ΔT ein.
Für die lineare Ausdehnung gilt ΔL = α·L₀·ΔT und L₁ = L₀·(1+α·ΔT). Für die volumetrische Ausdehnung gilt ΔV = 3α·V₀·ΔT.
Ja. Für eine Temperaturdifferenz haben K und °C denselben Zahlenwert.
α wird in 1/K eingegeben, L₀ und L₁ werden in mm berechnet, V₀ und V₁ in mm³.
Verfügbar sind Kohlenstoffstahl, legierter Stahl, Aluminiumlegierung, Kupfer, austenitischer Edelstahl, Titanlegierung, Glas und ein benutzerdefinierter Werkstoff.
Ein negatives ΔT steht für Abkühlung und führt bei positiven α-Werten zu einer Kontraktion.
α = 0,000023 1/K; β = 3α = 0,000069 1/K; Dezimalstellen: 4Ergebnis
Das Volumen nimmt um 3450,0000 mm³ auf 1.003.450,0000 mm³ zu.
Hintergrund
Für einen nicht aufgeführten isotropen Werkstoff liegt ein eigener linearer Ausdehnungskoeffizient vor.
Aufgabe
Die lineare Wärmeausdehnung soll mit dem bekannten α-Wert statt mit einem Material-Preset berechnet werden.
Verwendung
Wählen Sie „Linear“ und bei „Werkstoff“ die Option „Benutzerdefiniert“. Geben Sie α in 1/K, die Ausgangslänge L₀ in mm und ΔT in K oder °C ein.
Ergebnis
Der Rechner gibt die Längenänderung ΔL und die berechnete Endlänge L₁ in mm aus.