本文提出另一種方法,同樣可以達到杜哈梅爾相似定理所提出的效果。
對於非均勻受熱物體,將其劃分為無窮小的微分單元,假定該單元溫度變化 t 引起的熱應變為 :εx1
=εy1
=εz1
=α
t\varepsilon_=\varepsilon_=\varepsilon_=\alpha t
εx1=ε
y1=
εz1
=αt ,可以與施加在微元體上的均勻壓應力-p
相互抵消。則根據廣義胡克定律,有:
σ x1
=σy1
=σz1
=−p=
−βt=
−αet
1−2μ
(1)\sigma_=\sigma_=\sigma_=-p=-\beta t=-\frac\tag 1
σx1=σ
y1=
σz1
=−p=
−βt=
−1−2
μαet
(1)
利用上述公式可以達到消除熱應力的效果。另外,由於抵消了正應變的效果,剪應力與剪應變為零。
為了滿足式(1)的壓力分布條件,需要在物體上施加體積力以及表面力。這些力需要滿足一定條件,即熱應力基礎概念裡面的式(12)和式(15)。
這裡,我們設:
其中,l、m、n 分別為邊界表面在x、y、z方向的法向余弦。在忽略體積力與表面力的情況下,需要滿足的微分平衡方程與邊界條件與杜哈梅爾相似定理形式一致,數學結構相同,這裡不做贅述。
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