热应力英文解释翻译、热应力的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 heat stress; thermal load; thermal stress

分词翻译：

热的英语翻译：

ardent; caloric; craze; eager; fever; heat; hot; warm
【化】 heat
【医】 calor; cauma; febris; fever; fievre; heat; hyperthermia; hyperthermy
phlegmasia; phlegmonosis; pyreto-; pyro-; therm-; thermo-

应力的英语翻译：

stress
【化】 stress
【医】 stress

专业解析

热应力（Thermal Stress）是指物体因温度变化导致内部体积膨胀或收缩时，因受外部约束或材料各向异性而产生的内部应力。在工程学和材料科学中，该现象是材料失效和结构变形的重要影响因素。

1. 定义与形成机制

当物体受热或冷却时，其分子热运动加剧或减弱，导致材料发生热膨胀或收缩（热应变）。若材料变形受到外部限制（如固定边界条件）或内部不均匀温度分布，则会产生非均匀应变，进而形成热应力。例如，焊接过程中局部高温引起的收缩差异即为此类典型场景。

2. 数学表达

热应力可通过热弹性理论描述。根据胡克定律修正公式：

sigma = E(epsilon - alpha Delta T)

其中，(sigma)为热应力，(E)为弹性模量，(epsilon)为总应变，(alpha)为热膨胀系数，(Delta T)为温度变化。该公式表明，温度变化与材料属性共同决定应力大小。

3. 应用与影响领域

机械工程：发动机部件、涡轮叶片等需考虑周期性热应力导致的疲劳裂纹（参考《ASME材料手册》）。
电子封装：芯片与基板材料的热膨胀系数差异可能引发界面分层（来源：IEEE电子元件会议论文集）。
建筑工程：桥梁伸缩缝设计需释放温度变化引起的应力（依据《结构工程规范》GB 50009）。

4. 缓解措施

通过材料选择（如低膨胀合金）、结构优化（如柔性支撑）或主动控温技术（如热管散热）可降低热应力危害。美国国家标准技术研究院（NIST）建议在设计阶段进行热-力耦合仿真分析。

网络扩展解释

热应力是物体因温度变化导致内部或外部约束无法自由膨胀或收缩而产生的内应力。以下是详细解释：

一、核心定义

当物体受热或冷却时，若存在温度梯度（不同部位温度差异）或外部约束，材料的热胀冷缩行为会受到限制，从而在内部产生自平衡应力。这种应力被称为热应力，也称为温度应力。

二、产生原因

温度梯度：物体内部温度分布不均匀，导致各部分膨胀/收缩程度不同（如金属部件受热时表面与内部温差）。
外部约束：物体整体温度变化时，因固定支撑或其他结构限制无法自由变形（如两端固定的钢轨受热膨胀受阻）。
材料性能差异：复合材料或组合结构中，不同组分的热膨胀系数差异导致变形不协调（如陶瓷涂层与金属基体的热失配应力）。

三、分类与特点

类型	特征	示例场景
热梯度应力	由温度场不均匀引起，常见于骤冷骤热（热冲击）或局部加热场景	玻璃杯倒入热水时的破裂风险
热失配应力	不同材料热膨胀系数差异导致，多发于复合材料或焊接部件	电子芯片封装中的分层问题
定常热应力	与时间无关的稳定温度场产生的持续应力	高温管道长期运行中的应力积累
非定常热应力	随时间变化的温度场引发的瞬态应力，可能引发疲劳损伤	发动机启停时的热循环应力

四、重要特性

自平衡性：应力在物体内部形成闭合系统，外力总和为零
方向性：高温区域通常受压缩应力，低温区域受拉伸应力
与材料参数相关：计算公式可表示为：
$$sigma = E cdot alpha cdot Delta T$$
其中：
(E)=弹性模量，(alpha)=线膨胀系数，(Delta T)=温差

五、实际影响与应对

热应力可能导致材料开裂（如陶瓷热震失效）、结构变形（如桥梁伸缩缝设计）或设备寿命缩短（如涡轮叶片热疲劳）。工程中常通过以下方式缓解：

采用渐变温度场设计
使用低膨胀系数材料
设置应力释放结构（如膨胀节）
优化加热/冷却速率

可通过热弹性力学方程结合温度场模拟进行定量分析。