结构热应力

结构热应力指因热变化组成不均匀导致结构上不均匀而产生的应力。

产生热应力的原因(1)结构体构件的热膨胀或收缩受到外界约束 。

(2 )结构体构件之间的温差 。

(3)结构体内某一构件中的温度梯度 。

(4)线膨胀系数不同材料的组合。

(5 )材料内部夹杂。

(6 )材料的各向异性。1

主要特点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、弹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。

3. 热应力具有自限性，屈服流动或高温蠕变可使热应力降低。对于塑性材料，热应力不会导致构件断裂，但交变热应力有可能导致构件发生疲劳失效或塑性变形累积。

产生原因与求解在凝固、冷却的过程中因为产品结构、环境等因素造成各个位置散热条件不会完全相同，热胀冷缩而形成的互相之间因为收缩而产生的作用力。
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。

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、再由热弹性力学方程求出位移和应力。2

本词条内容贡献者为:

李晓林 - 教授 - 西南大学