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Casi todos los materiales experimentan una ligera deformación en respuesta a los cambios de temperatura. Se expanden cuando se calientan y se contraen cuando se enfrían. Este es un factor importante a tener en cuenta para piezas de máquinas o componentes estructurales que existen en ambientes con temperaturas fluctuantes. Si una parte se expande, puede crear tensiones en otras partes estructurales y posiblemente causar fallas. La deformación exacta de cualquier objeto depende de su geometría y su constante de expansión térmica.
Pasos
Busque los materiales constantes de expansión térmica. La constante de expansión térmica es una cantidad que indica el cambio porcentual en la longitud de un material para cada grado de cambio de temperatura. Por ejemplo, una pulgada de aluminio se volverá 0.0000131 pulgadas más larga cuando se calienta 1 grado Fahrenheit.
Determine el cambio de temperatura al que se somete el cilindro. Presumiblemente, la pieza se diseñó a una temperatura base, como la temperatura ambiente, en la que no experimenta estrés térmico. Encuentre la diferencia entre la temperatura base y la temperatura máxima o mínima a la que está expuesto el cilindro.
Calcule la tensión. La deformación es una cantidad adimensional igual al cambio de longitud sobre la longitud original. Puede calcular la deformación multiplicando la constante térmica de expansión por el cambio de temperatura.
Obtenga los cilindros de altura y diámetro. Puede medir estas cantidades u obtenerlas de especificaciones pregrabadas.
Multiplique la deformación por el diámetro o la altura del cilindro para encontrar el cambio de longitud en cualquier dirección. Si el cilindro se encuentra en un bolsillo o manga y necesita saber su cambio de circunferencia, multiplique el cambio de diámetro por el número pi (3.14).