Längdförändring

Längdförändring är skillnaden mellan ett objekts slutliga längd och dess ursprungliga längd, ofta betecknad ΔL. Den uppkommer när objekten utsätts för yttre påverkan som ändrar deras längd, till exempel genom temperaturförändringar eller mekanisk belastning. Längdförändringen kan vara tillfällig och återgå när påverkan upphör, eller permanent om materialet deformeras plastiskt.

Vanliga orsaker till längdförändring är termisk expansion och töjning. Termisk expansion uppstår när temperaturen ändras och materialet utvidgas eller krymper beroende på expansionskoefficienten α. Den termiska längdförändringen följer ΔL = α L0 ΔT, där L0 är den ursprungliga längden och ΔT är temperaturändringen. Mekanisk töjning uppstår när en kraft F verkar i längdriktningen. För ett elastiskt material är den elastiska längdförändringen given av ΔL = (F L0) / (A E), där A är tvärsnittsarean och E är Youngs modulus. Om belastningen överstiger materialets flytgräns kommer en permanent längdförändring att kvarstå även efter att kraften avlägsnats; denna plastiska deformation gör att ΔL inte återgår till noll.

Mätning av längdförändringar används i materialprovning och konstruktion för att bedöma elasticitet, hållfasthet och toleranser. Exempel på mätmetoder är användning av extensometrar eller dialmått för att registrera små förändringar i längden. Kännedom om längdförändringar är avgörande vid design av strukturer och komponenter som ska fungera under varierande temperaturer eller belastningar.