La réponse est étonnamment simple: le boulon se dilate, mais la noix se dilate davantage .
Ce qui se passe ici, c'est une bonne vieille dilatation thermique:
- Le boulon est chauffé et se dilate vers l'extérieur, son rayon augmente
- La noix est chauffée et ... se dilate vers l'extérieur, son rayon augmente
Maintenant, puisque le rayon de l'écrou est légèrement supérieur à celui du boulon et que l'augmentation est proportionnelle à la longueur restante, l'écrou se dilate un peu plus.
Le fer a un coefficient thermique dans l’ordre de 10 -5 / K. Cela signifie que pour chaque augmentation de température de 1 K, vous avez une augmentation de taille de 10 -5 : une tige de 1 m devient 1,00001 m de long.
Si votre boulon a r = 1,5 mm et que l'écrou a R = 1,501 mm, que se passe-t-il si la température est augmentée de 500 K? Bien:
- r = 1,5 * (1 + 500 * 10 -5 ) mm = 1,5075 mm
- R = 1,501 * (1 + 500 * 10 -5 ) mm = 1,508505 mm
Comme vous pouvez le constater, avant de chauffer, R - r = 1 µm, alors que après R - r ≈ 1,001 µm. Cela a augmenté!
S'il vous plaît noter que mes numéros sont assez sauvages et utilisé juste pour faire un exemple. Je suis sûr que j'ai mal compris les valeurs de départ, mais j'espère qu'elles aideront à faire passer le message de toute façon.