Lengdeforandring

Lengdeforandring avser skillnaden mellan ett objekts ursprungliga längd och dess längd efter en påverkan, exempelvis mekanisk belastning, temperaturförändringar eller fukt. Den grundläggande storheten är ΔL = L − L0, där L0 är längden innan påverkan och L är längden efter. Inom materialvetenskap används ofta engångs- eller engineering-strain ε = ΔL / L0 för att beskriva hur mycket ett material har förlängt eller förkortats i förhållande till sin ursprungliga längd. Vid elastisk deformation följer ΔL ungefär Hookes lag, medan plastisk deformation leder till en permanent längdförändring.

Orsaker till lengdeforandring kan delas in i mekaniska och termiska. Mekanisk längdförändring uppstår när ett material utsätts för spänning och kan delas upp i elastisk del, som är reversibel, och plastisk del, som är permanent. Termisk längdförändring uppkommer på grund av temperaturförändringar och beskrivs ofta med ΔL = α L0 ΔT, där α är linjärt expansionskoefficient och ΔT är temperaturändringen. Fukt eller kemiska reaktioner kan också påverka längden i vissa material.

Mätning och övervakning av lengdeforandring sker med olika metoder. Vanliga tekniker inkluderar extensometrar under provning, mikrometriska avståndsmätningar, laserbaserade system och digital bildkorrelation (DIC). Noggrann uppmätning av längdförändringen är central inom kvalitetskontroll, materialutvärderingar och konstruktionens livslängdsanalys.

Användningsområden inkluderar bedömning av materialets hållfasthet, styrning av toleranser i komponenter, design av termiskt känsliga system och prestationen hos byggmaterial under olika driftförhållanden. Standarder och provningsmetoder, såsom dragprov enligt relevanta standarder, beskriver hur längdförändringar ska bestämmas och rapporteras för olika materialkategorier.