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楊氏模量橋梁作用、彈性模量著力提升、剪切模量、強度能力建設、泊松比名詞解析

時間:2021-12-29 10:11:35 作者:河北航信儀器 點擊:

模量”可以理解為是一種標準量或指標要落實好。材料的“模量”一般前面要加說明語,如彈性模量逐步顯現、壓縮模量銘記囑托、剪切模量、截面模量等自動化裝置。這些都是與變形有關的一種指標示範。

楊氏模量(Young\\\'s Modulus):

楊氏模量就是彈性模量,這是材料力學里的一個概念。對于線彈性材料有公式σ(正應力)=Eε(正應變)成立有很大提升空間,式中σ為正應力運行好,ε為正應變,E為彈性模量可能性更大,是與材料有關的常數(shù)部署安排,與材料本身的性質有關。楊(ThomasYoung1773~1829)在材料力學方面技術,研究了剪形變了解情況,認為剪應力是一種彈性形變。1807年技術研究,提出彈性模量的定義重要的,為此后人稱彈性模量為楊氏模量。鋼的楊氏模量大約為2×1011N·m-2姿勢,銅的是1.1×1011 N·m-2相互融合。

混凝土彈性模量測定儀4743.jpg

彈性模量(Elastic Modulus)E:

彈性模量E是指材料在彈性變形范圍內(即在比例極限內)保持穩定,作用于材料上的縱向應力與縱向應變的比例常數(shù)總之。也常指材料所受應力如拉伸,壓縮支撐作用,彎曲研學體驗,扭曲互動式宣講,剪切等)與材料產(chǎn)生的相應應變之比。

彈性模量是表征晶體中原子間結合力強弱的物理量模式,故是組織結構不敏感參數(shù)自動化。在工程上,彈性模量則是材料剛度的度量高品質,是物體變形難易程度的表征不折不扣。

彈性模量E在比例極限內,應力與材料相應的應變之比資源優勢。對于有些材料在彈性范圍內應力-應變曲線不符合直線關系的高效利用,則可根據(jù)需要可以取切線彈性模量、割線彈性模量等人為定義的辦法來代替它的彈性模量值估算。根據(jù)不同的受力情況講實踐,分別有相應的拉伸彈性模量modulus of elasticity for tension (楊氏模量)、剪切彈性模量shear modulus of elasticity (剛性模量)奮戰不懈、體積彈性模量市場開拓、壓縮彈性模量等。

剪切模量G(Shear Modulus):

剪切模量是指剪切應力與剪切應變之比大大縮短。剪切模數(shù)G=剪切彈性模量G=切變彈性模量G 切變彈性模量G要落實好,材料的基本物理特性參數(shù)之一,與楊氏(壓縮更默契了、拉伸)彈性模量E先進技術、泊桑比ν并列為材料的三項基本物理特性參數(shù),在材料力學不合理波動、彈性力學中有廣泛的應用宣講手段。

其定義為:G=τ/γ, 其中G(Mpa)為切變彈性模量積極拓展新的領域;

τ為剪切應力(Mpa)配套設備;

γ為剪切應變(弧度)。

體積模量K(Bulk Modulus):

體積模量可描述均質各向同性固體的彈性相對開放,可表示為單位面積的力推進高水平,表示不可壓縮性。公式如下K=E/(3×(1-2×v)),其中E為彈性模量拓展應用,v為泊松比生產創效。具體可參考大學里的任一本彈性力學書。

性質:物體在p0的壓力下體積為V0管理;若壓力增加(p0→p0+dP),則體積減小為

(V0-dV)。則K=(p0+dP)/(V0-dV)被稱為該物體的體積模量(modulus of volume

elasticity)。如在彈性范圍內事關全面,則專稱為體積彈性模量表現明顯更佳。體積模量是一個比較穩(wěn)定的材料常數(shù)。因為在各向均壓下材料的體積總是變小的規模,故K值永為正值穩定發展,單位MPa基石之一。體積模量的倒數(shù)稱為體積柔量聯動。體積模量和拉伸模量、泊松比之間有關系:E=3K(1-2μ)共同努力。

壓縮模量(Compression Modulus):

壓縮模量指壓應力與壓縮應變之比行業內卷。

儲能模量E\\\':

儲能模量E\\\'實質為楊氏模量,表述材料存儲彈性變形能量的能力逐漸完善。儲能模量表征的是材料變形后回彈的指標參與能力。

儲能模量E\\\'是指粘彈性材料在交變應力作用下一個周期內儲存能量的能力,通常指彈性是目前主流;

耗能模量E\\\'\\\':

耗能模量E\\\'\\\'是模量中應力與變形異步的組元充分發揮;表征材料耗散變形能量的能力, 體現(xiàn)了材料的粘性本質。

耗能模量E\\\'\\\'指的是在一個變化周期內所消耗能量的能力充分發揮。通常指粘性

切線模量(Tangent Modulus):

切線模量就是塑性階段選擇適用,屈服極限和強度極限之間的曲線斜率。是應力應變曲線上應力對應變的一階導數(shù)設計。其大小與應力水平有關業務指導,并非一定值。切線模量一般用于增量有限元計算就此掀開。切線模量和屈服應力的單位都是N/m2

截面模量:

截面模量是構件截面的一個力學特性長足發展。是表示構件截面抵抗某種變形能力的指標,如抗彎截面模量穩步前行、抗扭截面模量等結構不合理。它只與截面的形狀及中和軸的位置有關,而與材料本身的性質無關逐步改善。在有些書上銘記囑托,截面模量又稱為截面系數(shù)或截面抵抗矩等。

200噸數(shù)顯混凝土壓力試驗機.jpg

強度:

強度是指某種材料抵抗破壞的能力提供了有力支撐,即材料抵抗變形(彈性\塑性)和斷列的能力(應力)。一般只是針對材料而言的。它的大小與材料本身的性質及受力形式有關進一步意見≡龇畲??煞譃椋呵姸取⒖估瓘姸壬a能力、抗壓強度標準、抗彎強度、抗剪強度等堅持好。

如某種材料的抗拉強度即將展開、抗剪強度是指這種材料在單位面積上能承受的最大拉力、剪力特性,與材料的形狀無關傳承。

例如拉伸強度和拉伸模量的比較:他們的單位都是MPa或GPa。拉伸強度是指材料在拉伸過程中最大可以承受的應力建言直達,而拉伸模量是指材料在拉伸時的彈性多種。對于鋼材,例如45號鋼充分發揮,拉伸模量在100MPa的量級發展成就,一般有200-500MPa,而拉伸模量在100GPa量級重要方式,一般是180-210Gpa開展面對面。

剛度:

剛度(即硬度)指某種構件或結構抵抗變形的能力,是衡量材料產(chǎn)生彈性變形難易程度的指標模式,主要指引起單位變形時所需要的應力自動化。一般是針對構件或結構而言的。它的大小不僅與材料本身的性質有關高品質,而且與構件或結構的截面和形狀有關不折不扣。

剛度越高,物體表現(xiàn)的越“硬”資源優勢。對不同的東西來說高效利用,剛度的表示方法不同,比如靜態(tài)剛度不斷完善、動態(tài)剛度數字化、環(huán)剛度等。一般來說基礎上,剛度的單位是牛頓/米各領域,或者牛頓/毫米,表示產(chǎn)生單位長度形變所需要施加的力保持競爭優勢。

法向剛度進行培訓、剪切剛度的單位同樣是N/m或N/mm發展機遇,差別在于力的方向不同

一般用彈性模量的大小E來表示.而E的大小一般僅與原子間作用力有關,與組織狀態(tài)關系不大法治力量。通常鋼和鑄鐵的彈性模量差別很小全技術方案,即它們的剛性幾乎一樣,但它們的強度差別卻很大共享。

“彈性模量”是描述物質彈性的一個物理量信息化,是一個總稱,包括“楊氏模量”生動、“剪切模量”新型儲能、“體積模量”等。所以引人註目,“彈性模量”和“體積模量”是包含關系領域。


一般地講溝通機製,對彈性體施加一個外界作用(稱為“應力”)后好宣講,彈性體會發(fā)生形狀的改變(稱為“應變”),“彈性模量”的一般定義是:應力除以應變領先水平。

例如:

線應變——
對一根細桿施加一個拉力F,這個拉力除以桿的截面積S,稱為“線應力”戰略布局,桿的伸長量dL除以原長L事關全面,稱為“線應變”。線應力除以線應變就等于楊氏模量E: F/S=E(dL/L)

剪切應變——
對一塊彈性體施加一個側向的力f(通常是摩擦力)狀態,彈性體會由方形變成菱形技術節能,這個形變的角度a稱為“剪切應變”,相應的力f除以受力面積S稱為“剪切應力”廣泛認同。剪切應力除以剪切應變就等于剪切模量G: f/S=G*a

體積應變——
對彈性體施加一個整體的壓強p飛躍,這個壓強稱為“體積應力”,彈性體的體積減少量(-dV)除以原來的體積V稱為“體積應變”全面協議,體積應力除以體積應變就等于體積模量: p=K(-dV/V)

注:液體只有體積模量重要部署,其他彈性模量都為零,所以就用彈性模量代指體積模量工具。

一般彈性體的應變都是非常小的智慧與合力,即,體積的改變量和原來的體積相比重要的角色,是一個很小的數(shù)開放要求。在這種情況下,體積相對改變量和密度相對改變量僅僅正負相反平臺建設,大小是相同的服務機製,例如:體積減少百分之0.01共創美好,密度就增加百分之0.01。

體積模量并不是負值(從前面定義式中可以看出)薄弱點,也并不是氣體才有體積模量覆蓋範圍,一切固體、液體積極性、氣體都有體積模量奮勇向前,倒是液體和氣體沒有楊氏模量和剪切模量。

泊松比

以法國數(shù)學家 Simeom Denis Poisson 為名實施體系。

在材料的比例極限內組建,由均勻分布的縱向應力所引起的橫向應變與相應的縱向應變之比的絕對值。比如效果較好,一桿受拉伸時重要的意義,其軸向伸長伴隨著橫向收縮(反之亦然),而橫向應變 e\\\' 與軸向應變 e 之比稱為泊松比 V等多個領域。材料的泊松比一般通過試驗方法測定再獲。
可以這樣記憶:空氣的泊松比為0,水的泊松比為0.5應用擴展,中間的可以推出體驗區。
主次泊松比的區(qū)別Major and Minor Poisson\\\'s ratio
主泊松比PRXY,指的是在單軸作用下活動上,X方向的單位拉(或壓)應變所引起的Y方向的壓(或拉)應變
次泊松比NUXY有望,它代表了與PRXY成正交方向的泊松比,指的是在單軸作用下安全鏈,Y方向的單位拉(或壓)應變所引起的X方向的壓(或拉)應變顯示。
PRXY與NUXY是有一定關系的:PRXY/NUXY=EX/EY
對于正交各向異性材料,需要根據(jù)材料數(shù)據(jù)分別輸入主次泊松比真正做到,
但是對于各向同性材料來說科普活動,選擇PRXY或NUXY來輸入泊松比是沒有任何區(qū)別的,只要輸入其中一個即可
簡單推到如下:
假如在單軸作用下:
  (1)X方向的單位拉(或壓)應變所引起的Y方向的壓(或拉)應變?yōu)閎;
  (2)Y方向的單位拉(或壓)應變所引起的X方向的壓(或拉)應變?yōu)閍;
則根據(jù) 胡克定律 得 σ=EX×a=EY ×b
  → EX/EY =b/a
  又 ∵ PRXY/NUXY=b/a
  ∴ PRXY/NUXY=EX/EY


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