热应力是什么


热应力是什么

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热应力是温度改变时,物体由于外在约束以及内部各部分之间的相互约束,使其不能完全自由胀缩而产生的应力 。又称变温应力 。
求解热应力,既要确定温度场,又要确定位移、应变和应力场 。与时间无关的温度场称定常温度场,它引起定常热应力随时间变化的温度场叫非定常温度场,它引起非定常热应力 。
扩展资料
热应力产生的缘由
随着结构体积的增加,固体单元会承受更高水平的应力 。热应力会对固体结构的强度和稳定性产生很大的影响,并可能使某些组件出现裂纹或断裂 。这些故障会破坏结构的整体设计,从而导致潜在的强度减弱和变形 。
焊接残余应力便是众多例子中的一个 。在焊接过程中,将金属部件的表面熔化并将它们放在一起,这样就能在部件之间形成粘接,当材料再次固化后,它们便会焊接在一起 。
焊接后的装配结构在冷却过程中,由于热膨胀系数不同,某些焊接区域比其他区域的收缩更大,这就导致焊接区域内产生了残余应力 。
参考资料:百度百科-热应力
温度改变时,物体由于外在约束以及内部各部分之间的相互约束,使其不能完全自由胀缩而产生的应力 。
热应力的求解步骤:①由热传导方程和边界条件(求非定常温度场还须初始条件)求出温度分布;②再由热d性力学方程求出位移和应力 。
特点:
1、热应力随约束程度的增大而增大 。由于材料的线膨胀系数、d性模量与泊桑比随温度变化而变化,热应力不仅与温度变化量有关,而且受初始温度的影响 。
2、热应力与零外载相平衡,是由热变形受约束引起的自平衡应力,在温度高处发生压缩,温度低处发生拉伸形变 。
热应力是材料在其温度变化时,因变形受到抑制所产生的应力 。
由温度变化产生应变的原因有:
1、相变;
2、多晶多相系统中各相的不同膨胀或收缩;
【热应力是什么】3、晶体的各向异性膨胀;
4、升降温时内外温差造成的不一致膨胀或收缩;
5、包层材料中不同材料的膨胀或收缩 。