如何理解“高温的铁球用水冷却时表面受拉应力” ?
问答
铁球表面首先接触到冷水,迅速降温。由于表面冷却速度快于内部,表面材料会迅速收缩。
表面的快速收缩会在表面产生拉伸应力,因为表面试图缩小,而内部仍然保持高温且未收缩。
随着热量继续从内部向表面传导,内部也开始冷却。
内部材料开始收缩,但由于表面已经冷却并收缩,内部的收缩会对表面施加压力,从而在表面产生压应力。
后期整个铁球达到一个相对均匀的低温状态,最终铁球表面会保留一定的压应力,而内部则保留一定的拉伸应力,这些残余应力是由于冷却过程中不同部位的冷却速率差异造成的。
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