Вход
Регистрация Зарегистрируйтесь, чтобы получить расширенные возможности...

Термический удар

Терми́ческий уда́р (тепловой удар) — резкое (десятки и сотни градусов в секунду) изменение температуры тела.
Обычно к тепловому удару относят случаи быстрого нагрева, но тепловым ударом можно считать и резкое охлаждение (например, при попадании холодной струи жидкости на нагретую стеклянную посуду). При тепловом ударе, вызываемом кратковременным скоростным поверхностным нагревом, разрушение во многих случаях происходит не на стадии нагрева, а при последующем охлаждении, протекающем тоже с большой скоростью. Определяющим показателем теплового удара является возникновение за доли секунды температурного градиента и обусловленных им деформаций и напряжений, приводящих к формоизменению, образованию трещин, разрушению тела. При тепловом ударе в условиях быстрого нагрева тела его внешние слои расширяются, а более глубокие, остающиеся ненагретыми, препятствуют расширению. В более разогретых слоях возникают напряжения сжатия, в менее нагретых — растяжения. Когда напряжения достигают пределов прочности на сжатие или растяжение, материал разрушается. У большинства материалов сопротивление сжатию выше сопротивления растяжению, поэтому разрушение происходит в зоне действия напряжений растяжения, то есть трещина возникает в менее нагретых слоях и затем распространяется после прекращения нагрева на весь объем. Так разрушаются керамика, стекло, хрупкие и малотеплопроводные материалы. Действие термического удара на металлы и сплавы в большинстве случаев ограничивается изменением формы. Вследствие высокой теплопроводности температурные градиенты при быстром нагреве в металлах и сплавах не достигают величины, необходимой для того, чтобы вызвать напряжения, превышающие прочность материала. Кроме того, в металлах и сплавах благодаря присущей им пластичности температурные напряжения в большинстве случаев не выходят за пределы текучести. Термический удар опасен для материалов, имеющих высокий коэффициент теплового расширения, низкую теплопроводность, высокий модуль упругости, широкий диапазон предела прочности и низкую пластичность. Действие термического удара усиливается при наличии резких изменении сечения (отверстия, выточки), концентрирующих тепловые напряжения и затрудняющих пластическую деформацию.
Статья находится в рубриках
Яндекс.Метрика