バイメタルについて

Question

初めて質問します。よろしくお願いします。

バイメタルの定義について少々質問があります。

バイメタルとは熱膨張率の異なる材料を「張り合わせた」もの
と理解しております。

熱膨張の異なる金属部材同士を「ネジ」にて固定した場合、
コレを加熱すると反るのですが、これはバイメタルの効果によるもの
なのでしょうか？？

もし違う場合、このようなものの反り量を事前に計算することは
可能でしょうか？？

Answer

バイメタルのJIS規格に計算式が記載されています。

Ｄ＝（ｋ×ｔ）／（Ｌ×Ｌ×Ｔ）

Ｄ：変化量（反り量）（ｍｍ）
ｋ：湾曲係数
ｔ：バイメタルの厚さ（ｍｍ）
Ｌ：バイメタルの長さ（ｍｍ）
Ｔ：変化させた温度

湾曲係数はバイメタルにより異なりますが、15×10(-6乗)という値が入ります。

Answer

>熱膨張の異なる金属部材同士を「ネジ」にて固定した場合、
>コレを加熱すると反るのですが、これはバイメタルの効果によるもの
>なのでしょうか？？

どのようにネジで結合されているのか分からないためはっきりはいえませんが、ほとんどの物体は加熱すると膨張します。

膨張した際に、拘束されている部に逃げ場が無い場合や、温度差がある場合には反ることもあります。これは異種金属に限った話ではありません。

>もし違う場合、このようなものの反り量を事前に計算することは
>可能でしょうか？？

反る量の計算、というより膨張率の計算が可能です。
金属ごとに「線膨張係数(線膨張率とも)」という値が分かっているため、
何度のときにどのくらい伸びるか分かります。

伸びる量が分かるので、単純なモデルでしたら反り量の計算も可能です。

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