结构力学中温度变化引起的位移怎么计算

结构力学中的位移计算，你首先要理解理论力学刚体的虚功原理，以及变形体结构的外虚功等于内虚功，为了求某点的位移，他是实际的，先假设单位力1，在实际位移上所做的功，称之为虚功。故而有外虚功=内虚功，从计算结构位移。方程式是1d+F支反力d支位移=内虚功，移动过去则有：1d=内虚功-F支反力d支位移,所以是d支位移前边是负号。

物体温度变化，1、根据热力学第一定律，物体热力学能的改变可以分为做功和热传递两部分。如果两部分相互抵消，那么热力学能的改变量为零。比如一定量理想气体的恒温膨胀过程，气体从环境吸热，但同时对环境又做了同样数量的功，二者相互抵消，热力学能不变。因为一定量理想气体的热力学能仅与温度有关，因此温度是不变的。

2、物体的热力学能改变时，物体的温度不一定变化，典型的情况就是相变。冰化成水，水变成水蒸气，温度都没有改变，但都吸收了热量，热力学能变大了。还有恒温下进行的化学反应，体系要保持温度恒定，必然要从环境吸热或放热，此时体系热力学能改变了，但温度没有变。

因此，热传递不一定引起温度的变化。在没有相变和化学变化的情况下，倘若物体吸热的同时又对环境做了同样数量的功，那么此时热传递不会改变物体的热力学能。

大棚覆膜后的温度变化受薄膜特性的影响很大，其变化规律也随外界的日温及季节气温变化而变化，因此大棚存在着明显的日温差和季节性温差。大棚旬、月均温的变化规律与外界气温的变化规律趋势基本一致，二者存在着明显的相关或因果关系。大棚在没有其他覆盖时，有些月份大棚内平均气温还可能低于外界的平均气温，常常发生“温度逆转”现象。

以北京地区为例，大棚的气温以12月下旬至1月下旬最低，旬平均温度多在0℃以下，是全年温度最低的季节，基本不能进行蔬菜生产，仅适宜耐寒蔬菜的休眠越冬。

从2月上旬至3月中旬，棚内温度随外界光照强度和温度的逐渐回升，大棚内温度也逐渐提高。2月下旬以后，棚温回升速度明显提高，旬平均气温可达10℃以上，耐寒性和半耐寒性蔬菜可以较正常地生长。如果进行多层覆盖，喜温性果菜类如黄瓜、番茄等亦可进行定植。

从3月中旬至4月下旬，外界气温尚低时，大棚内最高温度可达35～45℃，比外界气温高出15～20℃；最低气温0～3℃，比露地高1～2℃。在3、4月份，随着外界气温的提高，棚内外温差越来越大，晴暖天气有可能出现短期的高温危害，应注意通风降温。

5、6月份，大棚内最高温度可达40～60℃，如果不及时通风降温，很易产生高温危害。该季节生产上多将大棚周边薄膜揭开通风，只棚顶和棚腰部薄膜覆盖，形成“天棚”，防雨、防风。当夜间气温较低时再放下棚周边薄膜保温。在该季节，白天气温应保持在28～30℃以下，夜间15～18℃之间。白天超过30℃应放风降温，夜间高于18℃应夜间放风，低于15℃闭棚保温。

该季节是喜温性果菜类最佳的生长季节，也是大棚一年最好的季节，应加强果菜类结果期的管理，严防高夜温诱发病害发生。

此时覆盖的塑料薄膜已老化，污染较重，当作“天棚”覆盖时，由于薄膜的透光率很低，只有新膜的30%～60%，棚内温度会出现低于外界气温的现象，即“温度逆转”。解决方法是：白天放下大棚周边薄膜进行封棚升温，夜间用草苫、无纺布保温幕等多层覆盖保温。

7、8月份，大棚内温度最高，时常伴有高温危害，应进行全量和昼夜通风。这两个月大棚内温度与外界基本一致，没有显著差异。

9月上旬至10月中旬，9月中旬前大棚的最高温度仍在30℃以上，夜间最低温度15℃左右，棚温较适宜。9月中旬至10月中旬棚内最高气温在30℃左右，最低温度6～15℃，并逐渐下降，此时应注意保温防寒，尽量延长棚内作物的生长期，避免冷害发生。

10月下旬至11月上旬，最高温度20℃左右，温度偏低。夜温3～6℃，相继降至0℃左右，应注意防止霜冻。立冬前后如有阴天，气温会急剧下降。一旦有西北风，常伴有寒流降温和霜冻，应密切注意天气变化，及时采收以防冻。

11月下旬至12月中旬，大棚内长期呈现霜冻，只能维持耐寒性绿叶菜的缓慢生长或越冬。12月下旬以后又进入了全年的最低温季节，到1月下旬之前，只能使耐寒性和半耐寒性蔬菜休眠越冬，或大棚空闲。

以上是大棚周年温度的变化规律，但在不同地区差异较大，应根据当地实际情况安排大棚蔬菜生产。

（一）气温的日变化大气边界层的温度主要受地表面增热与冷却作用的影响而发生变化。例如白天当地表面吸收了太阳辐射能而逐渐增热，通过辐射、分子运动、湍流及对流运动和潜热输送等方式将热量传递给边界层大气，使大气温度随之升高；夜间地表面因放射长波辐射而冷却，使边界层大气温度也随之降低。

因而引起边界层大气温度的日变化。而地表面对大气边界层温度的影响是与地表面的性质（森林、草原、沙漠、不同类型的土壤等）有关的。广阔洋面上的冷暖洋流也影响洋面上空的大气。此外，大气中的水平运动与垂直运动都会引起局地气温的变化。例如暖平流移来时，会使局地上空的气温升高。冷平流移来时则会使局地上空的气温下降。大气中的垂直运动使得垂直方向上热量分布趋于一致。当地表面受热时，垂直交换作用使地表面增热现象减弱。当地表面冷却时，交换作用使降温现象减小。近地层气温日变化的特征是：在一日内有一个最高值，一般出现在午后 14 时左右，一个最低值，一般出现在日出前后（图2 ·30 ）。

一天中气温的最高值与最低值之差，称为气温日较差，其大小反映气温日变化的程度。一天中正午太阳辐射最强，但最高气温却出现在午后两点钟左右。这是因为大气的热量主要来源于地面。地面一方面吸收太阳的短波辐射而得热，一方面又向大气输送热量而失热。若净得热量，则温度升高。若净失热量，则温度降低。这就是说地温的高低并不直接决定于地面当时吸收太阳辐射的多少，而决定于地面储存热量的多少。从图2 ·30 中看出，早晨日出以后随着太阳辐射的增强，地面净得热量，温度升高。此时地面放出的热量随着温度升高而增强，大气吸收了地面放出的热量，气温也跟着上升。到了正午太阳辐射达到最强。正午以后，地面太阳辐射强度虽然开始减弱，但得到的热量比失去的热量还是多些，地面储存的热量仍在增加，所以地温继续升高，长波辐射继续加强，气温也随着不断升高。

到午后一定时间，地面得到的热量因太阳辐射的进一步减弱而少于失去的热量，这时地温开始下降。地温的最高值就出现在地面热量由储存转为损失，地温由上升转为下降的时刻。这个时刻通常在午后13 时左右。由于地面的热量传递给空气需要一定的时间，所以最高气温出现在午后14 时左右。随后气温便逐渐下降，一直下降到清晨日出之前地面储存的热量减至最少为止。所以最低气温出现在清晨日出前后，而不是在半夜。气温日变化的另一特征是日较差的大小与纬度、季节和其它自然地理条件有关。日较差最大的地区在副热带，向两极减小。热带地区的平均日较差约为 12 ℃，温带约为 8 —9 ℃，极圈内为 3 —4 ℃。

日较差夏季大于冬季，但最大值并不出现在夏至日。这是因为气温日较差不仅与白天的最高温度值有关，还取决于夜间的最低温度值。夏至日，中午太阳高度角虽最高，但夜间持续时间短，地表面来不及剧烈降温而冷却，最低温度不够低。所以，中纬度地区日较差最大值出现在初夏，最小值出现在冬季。海洋上日较差小于大陆。盆地和谷地由于坡度及空气很少流动之故，白天增热与夜间冷却都较大，日较差大。而小山峰等凸出地形区，地表面对气温影响不大，日较差小。气温日较差还与地面的特性和天气情况等有关。例如沙漠地区日较差很大。潮湿地区日较差较小。

就天气情况来说，如果有云层存在，则白天地面得到的太阳辐射少，最高气温比晴天低。而在夜间，云层覆盖又不易使地面热量散失，最低气温反而比晴天高。所以阴天的气温日较差比晴天小（图2 ·31 ）。由此可见，在任何地点，每一天的气温日变化，既有一定的规律性，又不是前一天气温日变化的简单重复，而是要考虑上述诸因素的综合影响。气温日变化的极值出现时间随离地面的高度增大而后延，振幅随离地高度的增大而减小。冬季约在05km 高度处日振动已不明显，但夏季日振动可扩展到15km 到2km 高度处。

（二）气温的年变化气温的年变化和日变化在某些方面有着共同的特点，如地球上绝大部分地区，在一年中月平均气温有一个最高值和一个最低值。由于地面储存热量的原因，使气温最高和最低值出现的时间，不是在太阳辐射最强和最弱的一天 （北半球夏至和冬至），也不是在太阳辐射最强和最弱一天所在的月份 （北半球6 月和12 月），而是比这一时段要落后1 —2 个月。大体而论，海洋上落后较多，陆地上落后较少。沿海落后较多，内陆落后较少。就北半球来说，中、高纬度内陆的气温以7月为最高，1月为最低。海洋上的气温以 8月为最高，2 月为最低。一年中月平均气温的最高值与最低值之差，称为气温年较差。

气温年较差的大小与纬度、海陆分布等因素有关。赤道附近，昼夜长短几乎相等，最热月和最冷月热量收支相差不大，气温年较差很小；愈到高纬度地区，冬夏区分明显，气温的年较差就很大。例如我国的西沙群岛（16 °50 ’N ）气温年较差只有 6 ℃，上海（31 °N ）为 25 ℃，海拉尔（49 °13 ’N ）达到 467 ℃。图2 ·32 给出了不同纬度气温年变化的情况。低纬度地区气温年较差很小，高纬度地区气温年较差可达40 —50 ℃。如以同一纬度的海陆相比，大陆区域冬夏两季热量收支的差值比海洋大，所以陆上气温年较差比海洋大得多。在一般情况下，温带海洋上年较差为11 ℃，大陆上年较差可达到20 —60 ℃。

根据温度年较差的大小及最高、最低值出现的时间，可将气温的年变化按纬度分为四种类型。 1 赤道型它的特征是一年中有两个最高值，分别出现在春分和秋分以后，因赤道地区春秋分时中午太阳位于天顶。两个最低值出现在冬至与夏至以后，此时中午太阳高度角是一年中的最小值。这里的年较差很小，在海洋上只有 1 ℃ 左右，大陆上也只有 5 —10 ℃左右。这是因为该地区一年内太阳辐射能的收入量变化很小之故。 2 热带型其特征是一年中有一个最高（在夏至以后）和一个最低（在冬至以后），年较差不大（但大于赤道型），海洋上一般为5 ℃，在陆地上约为20 ℃左右。 3 温带型一年中也有一个最高值，出现在夏至后的7 月。

一个最低值出现在冬至以后的1 月。其年较差较大，并且随纬度的增加而增大。海洋上年较差为10 —15 ℃，内陆一般达40 —50 ℃，最大可达60 ℃。另外，海洋上极值出现的时间比大陆延后，最高值出现在8 月，最低值出现在2 月。 4 极地型一年中也是一次最高值和一次最低值，冬季长而冷，夏季短而暖，年较差很大是其特征。这里特别要指出的是，随着纬度的增高，气温日较差减小而年较差却增大。这主要是由于高纬度地区，太阳辐射强度的日变化比低纬度地区小，即纬度高的地区，在一天内太阳高度角的变化比纬度低的地区小，而太阳辐射的年变化在高纬地区比低纬地区大的缘故。

反应气温变化的节气介绍如下：

立春、春分、立夏、夏至、立秋、秋分、立冬、冬至8个节气。其中立春、立夏、立秋、立冬叫做“四立”，表示四季开始的意思。

一、立春：立春是从天文上来划分的，开始时间一般为2月3-5日， 时至立春，人们明显地感觉到白昼长了，太阳暖了。气温、日照、降雨，这时常处于一年中的转折点，趋于上升或增多。小春作物长势加快，油菜抽苔和小麦拔节时耗水量增加。

二、立夏：是指夏季开始。但是，各地冷暖不同，入夏时间实际上并不一致。按气候学上以五天平均气温高于22℃为夏季的标准，立夏前后，四川盆地南部刚跨进夏季；盆地其余的地区气温为20℃左右，还处于“门外无人问落花，绿阴冉冉遍天涯”的暮春时节；而川西南低海拔河谷则早在4月中旬初即感夏热， 立夏时气温已达24℃以上。

三、立秋：立秋以后，四川盆地晚稻拔节孕穗，棉花裂铃吐絮；中稻、夏玉米进入灌浆成熟阶段，防冰雹、大风、暴雨的危害。立秋后的盆地，时令虽仍属盛夏，但很快就会出现“立秋十天遍地黄”一个金色“秋天”。

四、立冬：表示冬季自此开始。“立冬之日，水始冰，地始冻”。人们常以凛冽北风，寒冷的霜雪，作为冬天的象征，立冬后期多有强冷空气侵袭，气温常有较大幅度下降，盆地西北部个别年份立冬曾出现过早霜。高原地区这时已是干季，湿度迅减，风速渐增。

扩展资料：

一、反映温度变化的节气

小暑、大暑、处暑、小寒、大寒5个节气。

二、反映天气现象节气

雨水、谷雨、白露、寒露、霜降、小雪、大雪7个节气。

三、反映物候现象的节气

惊蛰、清明、小满、芒种四个节气

四、二十四节气的起源

中国古人将太阳周年运动轨迹划分为二十四等份，每一份为一个节气，每个节气有三个候，每个候是五天。古人根据天地运行规律来确定四季循环的起点与终点并划分出二十四节气。将太阳周年运动轨迹划分为24等份，每一等份为一个“节气”，统称“二十四节气”。

解答：“0℃”表示温度不变，即温度变化量为零。

温度上升或温度下降，可以统称为温度变化量。如果用t₀表示初温，t₁

表示末温，Δt表示温度变化量，则有：

Δt=t₁-t₀

如果温度上升量计记+Δt，温度降低量记-Δt，则0℃则表示Δt=0，即温度不变。

水温降低的速度是跟当前水温与环境温度的差值成比例的，差值越大水温下降的速度越快，所以水温开始下降较快。由于水温下降时是越来越趋近环境温度的，所以与环境温度的差值将越来越小，因此水温下降的速度也就越来越慢了。

全年表层15cm土层的平均温度较气温为高；心土则秋冬比气温高，而春夏较冷。这是由于心土处于被掩蔽状态和热传导的滞后性所造成的。

心土温度变化钓滞后性特别值得注意，除表层温度在短时间内的变化可能很大外，心上的温度变化是相当平缓的，土温的全年变化是：在晚秋-冬天-早春，表土层温度低于心土层，故热流是由土壤深处向地表运动，而在晚春夏天早秋，则表土层温度高于心土层，热流则由表土层向心土层运动。

一般说，季节变化的变幅随深度的增加而减小，在高纬度消失于25m深处，在中纬度消失于15～20m深处，在低纬度则消失于5～10m深处。

调节土壤温度的方法：

肥料不仅可以肥田，而且可以调节土温。各种有机肥，在其分解过程中，可以放出不同的热量，按其发热量的大小，有热性肥、温性肥、凉性肥。热性肥如马粪、羊粪、菜子饼；温性肥如猪粪、人粪秸秆肥等；凉性肥如牛粪、塘泥、阴沟泥等。

“冷土上热肥，热土上冷肥”，这种合理施肥方法，充分发挥了肥料的热特性，对作物生长有很大的好处。此外，施用草木灰和有机肥料，能使土色变深，增加土壤的吸热能力，也起提高土温的作用。