伸長量計算器

伸長量是材料受到軸向拉力後增加的長度。工程師用它預測纜索、桿件、螺栓與結構構件在使用載重下的伸長是否在可接受範圍內。對於橫截面均勻且維持在線彈性範圍內的直構件，伸長量等於力與原長的乘積，除以橫截面積與楊氏模數的乘積。本計算器採用國際單位制計算此關係，同時提供應力、應變及最終長度。 拉應力表示作用力在原始橫截面積上的分布。其國際單位是帕斯卡，相當於每平方公尺一牛頓。工程應變等於伸長量除以原長，沒有物理單位。在線彈性區間內，虎克定律指出，應力等於楊氏模數乘以應變。因此，楊氏模數衡量材料的剛性：鋼的模數約為 200 吉帕，鋁約為 69 至 70 吉帕，而柔性聚合物可能低好幾個數量級。 計算假設載重沿軸線且置中、面積固定、材料均質、變形很小，且溫度不會獨立引起構件長度改變。它不考慮降伏、頸縮、應力集中、潛變、疲勞、接頭滑移或幾何非線性。如果計算應力超過材料的比例限或降伏強度，不能將簡單彈性計算結果視為永久變形。設計時也應採用相關安全係數並遵守規範要求。 輸入的準確性很重要，因為面積與模數位於分母。對於圓形金屬線，應根據直徑計算面積，而不是直接輸入直徑。輸入前請將平方公釐換算為平方公尺；一平方公釐等於 10^-6 平方公尺。若螺紋、孔洞、腐蝕或多股結構使截面減少，應採用有效承載面積。最終長度等於原長加上彈性伸長量。這些結果適合快速核算拉桿、懸吊纜索、實驗室拉伸試片、機械元件，以及課堂上的虎克定律練習。