受熱沖擊時球體的廣義熱彈性分析

趙偉濤等

摘要：基于具有2個熱松弛時間的G-L廣義熱彈性理論，研究了實心球體外表面突然受到均勻熱沖擊時的廣義熱彈性問題。由于控制方程復雜，到目前為止此類問題的解析解還沒有得到。文中利用拉普拉斯正、反變換技術和熱沖擊的瞬時特征對該問題進行求解，最終得到了位移場和溫度場的漸近表達式；通過數值計算，獲得了熱沖擊下實心球體的位移與溫度分布規律，以及熱松弛時間和耦合系數對位移及溫度分布的影響。結果表明：位移及溫度分布中存在2個階躍點；熱松弛時間和耦合系數對位移及溫度的階躍時間、階躍間隔和階躍峰值均產生影響，對熱沖擊的作用效果也有一定的抑制作用。

關鍵詞：G-L廣義熱彈性理論；拉普拉斯變換；熱松弛時間；熱彈性耦合系數