为何结构越长温度效应越显著??

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我们经常会看到超大面积结构,超长结构常需要做温度效应分析。为何是长的结构而不是短的结构越温度效应越显著??

和简单,由下面的公式可知:

ε = α ΔΤ

ε = α ΔΤ = ΔL/L

ΔL = α ΔΤ L

以上公式说明,对于无约束的结构,在温度变化作用下,结构的伸长量或者缩短量ΔL与热膨胀系数α 、温度变化ΔΤ、及结构本身的长度 L有关,与这三个量成正比。

因此,对于无约束的结构,结构越长,或者体积越大,在相同的温度变化下,结构伸长或者缩短的量越大,且这一温度变化硬气的伸长或缩短在结构中部产生应力。

反过来,对于存在约束的结构,在约束条件一致的情况下,若结构越长,发生同样的温度变化下,结构倾向于伸长或缩短的量越大,进而这个伸长或缩短受约束限制后导致的结构应力和应变也越大。

即,出现了我们常说的结构越长温度效应越显著的说法。

PS. 上述以线膨胀为例子说明,其实温度作用下,结构会沿着3个方向都发生伸缩,即发生体积变化。


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