熱應力英文解釋翻譯、熱應力的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 heat stress; thermal load; thermal stress

分詞翻譯：

熱的英語翻譯：

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

應力的英語翻譯：

stress
【化】 stress
【醫】 stress

專業解析

熱應力（Thermal Stress）是指物體因溫度變化導緻内部體積膨脹或收縮時，因受外部約束或材料各向異性而産生的内部應力。在工程學和材料科學中，該現象是材料失效和結構變形的重要影響因素。

1. 定義與形成機制

當物體受熱或冷卻時，其分子熱運動加劇或減弱，導緻材料發生熱膨脹或收縮（熱應變）。若材料變形受到外部限制（如固定邊界條件）或内部不均勻溫度分布，則會産生非均勻應變，進而形成熱應力。例如，焊接過程中局部高溫引起的收縮差異即為此類典型場景。

2. 數學表達

熱應力可通過熱彈性理論描述。根據胡克定律修正公式：

sigma = E(epsilon - alpha Delta T)

其中，(sigma)為熱應力，(E)為彈性模量，(epsilon)為總應變，(alpha)為熱膨脹系數，(Delta T)為溫度變化。該公式表明，溫度變化與材料屬性共同決定應力大小。

3. 應用與影響領域

機械工程：發動機部件、渦輪葉片等需考慮周期性熱應力導緻的疲勞裂紋（參考《ASME材料手冊》）。
電子封裝：芯片與基闆材料的熱膨脹系數差異可能引發界面分層（來源：IEEE電子元件會議論文集）。
建築工程：橋梁伸縮縫設計需釋放溫度變化引起的應力（依據《結構工程規範》GB 50009）。

4. 緩解措施

通過材料選擇（如低膨脹合金）、結構優化（如柔性支撐）或主動控溫技術（如熱管散熱）可降低熱應力危害。美國國家标準技術研究院（NIST）建議在設計階段進行熱-力耦合仿真分析。

網絡擴展解釋

熱應力是物體因溫度變化導緻内部或外部約束無法自由膨脹或收縮而産生的内應力。以下是詳細解釋：

一、核心定義

當物體受熱或冷卻時，若存在溫度梯度（不同部位溫度差異）或外部約束，材料的熱脹冷縮行為會受到限制，從而在内部産生自平衡應力。這種應力被稱為熱應力，也稱為溫度應力。

二、産生原因

溫度梯度：物體内部溫度分布不均勻，導緻各部分膨脹/收縮程度不同（如金屬部件受熱時表面與内部溫差）。
外部約束：物體整體溫度變化時，因固定支撐或其他結構限制無法自由變形（如兩端固定的鋼軌受熱膨脹受阻）。
材料性能差異：複合材料或組合結構中，不同組分的熱膨脹系數差異導緻變形不協調（如陶瓷塗層與金屬基體的熱失配應力）。

三、分類與特點

類型	特征	示例場景
熱梯度應力	由溫度場不均勻引起，常見于驟冷驟熱（熱沖擊）或局部加熱場景	玻璃杯倒入熱水時的破裂風險
熱失配應力	不同材料熱膨脹系數差異導緻，多發于複合材料或焊接部件	電子芯片封裝中的分層問題
定常熱應力	與時間無關的穩定溫度場産生的持續應力	高溫管道長期運行中的應力積累
非定常熱應力	隨時間變化的溫度場引發的瞬态應力，可能引發疲勞損傷	發動機啟停時的熱循環應力

四、重要特性

自平衡性：應力在物體内部形成閉合系統，外力總和為零
方向性：高溫區域通常受壓縮應力，低溫區域受拉伸應力
與材料參數相關：計算公式可表示為：
$$sigma = E cdot alpha cdot Delta T$$
其中：
(E)=彈性模量，(alpha)=線膨脹系數，(Delta T)=溫差

五、實際影響與應對

熱應力可能導緻材料開裂（如陶瓷熱震失效）、結構變形（如橋梁伸縮縫設計）或設備壽命縮短（如渦輪葉片熱疲勞）。工程中常通過以下方式緩解：

采用漸變溫度場設計
使用低膨脹系數材料
設置應力釋放結構（如膨脹節）
優化加熱/冷卻速率

可通過熱彈性力學方程結合溫度場模拟進行定量分析。