社會學習理論

[拼音]:rejiegou fenxi

[英文]:analysis of thermal structures

結構力學中研究溫度的變化對結構的強度、剛度和承載能力的影響的一個領域。20世紀中葉,隨著飛行器速度的提高,氣動加熱問題日趨嚴重;在核反應堆中,結構也處於載荷和高溫的聯合作用之下。受熱結構由於還受到約束或由於溫度場的不均勻而產生熱應力(見熱彈性力學),並可能由此導致結構破壞或產生大變形。分析這些問題時,必須考慮溫度因素。熱結構分析的研究內容主要有:

熱皺損

薄壁結構在熱應力單獨作尹a href='http://www.baiven.com/baike/224/271348.html' target='_blank' >孟祿蛉扔α馱睪捎αΦ墓餐饔孟路⑸那H扔α馱睪捎αΧ際茄褂ακ保苧褂αΡ厝淮笥讜睪裳褂αΓ渙硪環矯媯履芙檔筒牧系牡閱A浚牧系牧ρ閱埽傭檔筒牧系目怪逅鵡芰ΑU飭椒矯嬉蛩囟薊崬偈怪逅鴟⑸6雜誒庵偽”誚峁梗巒鸞峁溝耐淝逅鷙團ぷ逅稹H戎逅鶩N輪逅鷚謊崾乖峁貢湫尾⒔檔統性嗇芰ΑⅫ/p>

熱衝擊

結構中的熱應力短時間內大幅度變動的現象。衛星重返大氣層時與空氣劇烈摩擦使衛星表面溫度驟升,大尺寸金屬板淬火時突然冷卻,這些都能引起熱衝擊。熱衝擊能使結構產生應力波而導致破壞;突然冷卻會使結構表面劇烈收縮併產生強大的拉應力,使脆性材料結構產生裂紋。即使是塑性材料,也會因突然收縮而脆化,併發生斷裂。板殼結構的一側突然受熱,就會產生熱壓應力,另一側則產生拉應力。如果板殼結構的熱導率很小,則受熱表面高溫層很薄,熱壓應力的合力較小,較厚的低溫層只需以較小的拉應力與之平衡;如果材料熱導率較大,高溫層就較厚,較薄的低溫層中會產生較大的拉應力,容易造成受拉麵破壞;如果熱導率很大,則沿板殼法向的溫度梯度很小,出現幾乎是均勻膨脹的狀態,結構就不會破壞。

熱振動

結構由於具有慣性,在熱衝擊作用下會發生一定頻率的振動。結構中的溫度對結構的剛度、阻尼有很大的影響,因而也會影響振幅和頻率。在分析熱振動問題時,通常略去慣性力和應力對溫度的影響。在研究非線性振動時,必須考慮熱應變的影響。

熱疲勞

由溫度交替變化、溫度和載荷都交替變化或高溫下載荷交替變化引起的材料或結構的疲勞。一般情況下,溫度交替變化會引起結構內部的熱應力交替變化,從而導致疲勞。如果結構已承受恆定或交替變化的載荷,則溫度引起的熱應力和載荷應力疊加會加速結構的疲勞。如果溫度或載荷交替變化的幅度較大,則加溫和在一個方向載入引起的合應力會引起塑性變形,而降溫和在相反方向載入的合應力會引起反向塑性變形,這種反覆的塑性變形會使結構迅速疲勞。對一個受交替變化載荷作用的結構,在多數情況下,適當增高溫度可延緩疲勞裂紋的擴充套件,但對過度老化、鬆弛、再結晶或高溫下延性降低的材料組成的結構,增高溫度常促使疲勞裂紋的擴充套件。

參考書目

N. J. Hoff, ed., High TemperatureEffects in Aircraft Structures,Pergamon Press,London,1958.