Upravljanje toplinskom ekspanzijom u željezničkim prugama
Kako bi se riješili izazovi toplinskog širenja i skupljanja, konvencionalni željeznički kolosijeci opremljeni su dilatacijskim spojevima, posebnim prazninama između šina koje obično imaju širinu oko 6 mm. Ovi spojevi omogućavaju kontrolirano širenje i kontrakciju šina kao odgovor na temperaturne fluktuacije. Osim toga, male rupe kroz koje prolaze vijci za šine na šinskoj pločici su eliptičnog oblika. Ovaj dizajn omogućava da se vijci kolosijeka lagano pomjere kada se šina proširi tokom vrućih vremenskih uslova.
Ova sposobnost pomaka je ključna za sprječavanje pretjeranog naprezanja šina. Bez adekvatnog prostora za širenje, šine bi bile podvrgnute značajnom pritisku ili napetosti sa svakim stepenom promjene temperature. Na primjer, temperaturna razlika od 1 stepen mogla bi se pretvoriti u 1,6 tona pritiska ili napetosti na šinama. U područjima gdje temperatura varira za 30 stepeni tokom godine, kumulativno opterećenje na šinama može iznositi do 50 tona. Takvi preveliki nivoi naprezanja mogu dovesti do iskošenja šine i predstavljati ozbiljne sigurnosne rizike za rad vozova.