什麼是機械應力和熱應力

2021-02-08 發明創造 

應力定義為「單位面積上所承受的附加內力」。

當材料在外力作用下不能產生位移時，它的幾何形狀和尺寸將發生變化，這種形變就稱為應變（Strain）。材料發生形變時內部產生了大小相等但方向相反的反作用力抵抗外力．把分布內力在一點的集度稱為應力（Stress）。


應力的又分正向應力與剪應力。

機械應力：物體由於外因(受力、溼度變化等)而變形時，在物體內各部分之間產生相互作用的內力，
熱應力：溫度改變時，物體由於外在約束以及內部各部分之間的相互約束，使其不能完全自由脹縮而產生的應力。又稱變溫應力。
 

物體由於外因(受力、溼度變化等)而變形時，在物體內各部分之間產生相互作用的內力，

以抵抗這種外因的作用，並力圖使物體從變形後的位置回復到變形前的位置。

常見的應力現象就是鋼絲不容易拉直，回捲起來。
既要確定溫度場，又要確定位移、應變和應力場。與時間無關的溫度場稱定常溫度場,它引起定常熱應力;隨時間變化的溫度場叫非定常溫度場，它引起非定常熱應力。


①由熱傳導方程和邊界條件（求非定常溫度場還須初始條件）求出溫度分布；
②再由熱彈性力學方程求出位移和應力。
溫度改變時，物體由於外在約束以及內部各部分之間的相互約束，使其不能完全自由脹縮而產生的應力。又稱變溫應力。
具有以下特點：
1. 熱應力隨約束程度的增大而增大。由於材料的線膨脹係數、彈性模量與泊桑比隨溫度變化而變化，熱應力不僅與溫度變化量有關，而且受初始溫度的影響。
2. 熱應力與零外載相平衡，是由熱變形受約束引起的自平衡應力，在溫度高處發生壓縮，溫度低處發生拉伸形變。
3. 熱應力具有自限性，屈服流動或高溫蠕變可使熱應力降低。對於塑性材料，熱應力不會導致構件斷裂，但交變熱應力有可能導致構件發生疲勞失效或塑性變形累積。

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